Mais eficientes painéis solares fotovoltaicos

O efeito fotovoltaico foi descoberto pelo físico francês Alexandre Edmond Becquerel em 1839, mas foi o programa espacial americano na década de 1950 que levaram ao desenvolvimento de células solares que produzem energia útil. Estas células solares iniciais foram usados ​​para satélites e tinha uma eficiência de 2 por cento. Pelas células 1960 com uma eficiência de 10 por cento eram comercialmente disponíveis. A investigação continua com células multi-junção tendo várias camadas de células e nanotubos que têm áreas superficiais aumentadas. Tais células tenham atingido 40 por cento de eficiência em laboratórios.

As células solares são feitas de silício, e o material de silicone é qualquer monocristalino, policristalino ou amorfo. células monocristalino são os mais eficientes e cada célula é uma fatia de um único cristal de silício. Os sólidos de silício de cristal único são difíceis de produzir e as células são os mais caros das células normais. As células policristalinas se encontram no meio em termos de custo e de eficiência, enquanto as células amorfas são o menos caro mas o mais comum. Eles são feitos a partir de silicone que tem pouca cristalização e, embora seja em geral menos eficientes, que um bom desempenho sob luz fraca tal como a cobertura de nuvens.

Para além do desempenho da camada de silício de células solares, a sua eficiência é influenciada pela quantidade de luz que atinge a camada de silício. -se de silício é naturalmente brilhante e, quando coberto com vidro, reflete ainda mais luz. revestimentos não-refletivas ajudar, mas diferentes frequências de luz ainda não são usados ​​totalmente por células normais. culas de multi-juno pode atingir eficiências muito mais elevados através da utilização de camadas de silício sintonizados para diferentes frequências de luz. Enquanto a eficiência é muito alta, aproximando-se de 40 por cento, o alto custo dessas células torna impróprios para uso comercial.

As células solares operar no seu mais elevado rendimento quando a temperatura ambiente é legal. células de alta eficiência são especialmente sensíveis à temperatura e pode perder a 0,5 por cento da sua classificação para cada grau Fahrenheit mais de 80 graus. Para os painéis montados em locais preferidos de alta luz solar, tais como os desertos do sul dos E.U.A., a temperaturas de 120 graus Fahrenheit são comuns. É importante para a eficiência para montar as células de modo que o arrefecimento por convecção natural pode ter lugar quando a temperatura aumenta.

As células solares entregar a sua potência máxima a sua tensão nominal. O arranjo mais eficiente para os circuitos do painel solar é com um controlador de voltagem constante que mantém a voltagem no nível nominal. Tal arranjo extrai a maior parte da energia a partir das células solares, independente das suas características cristalinas ou temperatura.