Voivatko aurinkopaneelit silti tuottaa sähköä pilvisinä päivinä (heikot valo-olosuhteet) ?

Sisältö：
Voivatko aurinkopaneelit tuottaa sähköä pilvisinä päivinä (heikossa valaistuksessa)?
Mitkä aurinkopaneelityypit soveltuvat parhaiten pilviselle säälle (vähävaloisissa olosuhteissa)?
Innovatiiviset lisäteknologiat sähkönsaannin turvaamiseksi hämärässä tilanteessa.

Kuvittele, että synkkänä aamuna, kun katsot ulos ikkunasta, näet taivaan olevan tiheästi tummien pilvien peitossa. Saatat miettiä, voivatko aurinkopaneelit silti tuottaa sähköä tällaisessa säässä? Vastaus on selvä kyllä! Aurinkopaneelit voivat tuottaa sähköä myös pilvisinä päivinä, joskin pienemmällä teholla, joka on yleensä 10-25 prosenttia niiden normaalista tehosta. Aurinkopaneelit ikään kuin kertovat meille, että myös pimeimpinä päivinä niillä on vielä merkitystä.

Nyt syvennytään syvemmälle mysteeriin siitä, miten pilviset päivät vaikuttavat aurinkopaneeleihin. Itse asiassa pilvipeitteen paksuus määrittää suuresti aurinkopaneelien tehokkuuden. Ohuet pilvet päästävät enemmän auringonvaloa läpi, jolloin niiden vaikutus paneeleihin on vähäisempi. Sitä vastoin paksut pilvet, jotka muistuttavat taivaalla olevaa peittoa, estävät merkittävästi auringonvaloa, mikä vaikuttaa luonnollisesti paneelien tehokkuuteen. Mielenkiintoista on, että sade ja lumi, jotka hajauttavat entisestään jo ennestään heikkoa valoa, myös puhdistavat paneelien pintoja ja valmistelevat niitä seuraavaa aurinkoista jaksoa varten.

Ihannetapauksessa aurinkopaneelien tulisi saada päivittäin vähintään 4-5 tuntia suoraa auringonvaloa. Erityisesti klo 10 ja 15 välillä, jolloin aurinkoenergia on suurimmillaan, paneelien tehokkuus on suurimmillaan. Vaikka taivas olisi pilvinen, paneelien teho ei heikkene merkittävästi, kunhan aurinko kurkistaa ajoittain pilvien läpi. Jos taivas on näinä ratkaisevina aikoina kuitenkin kokonaan paksujen pilvien peitossa, aurinkopaneelien sähköntuotanto voi vähentyä huomattavasti.

Alueilla, joilla päivänvalo on riittämätöntä, kuten pilvipoutaisilla päivillä tai Pohjois-Euroopan korkeilla leveysasteilla, keskittyminen aurinkopaneelien tehokkaaseen sähköntuotantokykyyn rajoitetun auringonvalon aikana korostaa niiden suorituskyvyn merkitystä hämärässä.

Aurinkopaneelien suorituskyky hämärässä tarkoittaa niiden toimintatehokkuutta ja tehontuottoa riittämättömissä valaistusolosuhteissa. Tällaisissa tilanteissa aurinkopaneeleihin kohdistuu haasteita, kuten pienentynyt sähköntuotanto, alentunut muuntotehokkuus, jännitteen vaihtelut ja niiden reagointi valon eri aallonpituuksiin. Erinomainen suorituskyky hämärässä tarkoittaa, että aurinkopaneelit pystyvät tuottamaan tehokkaasti virtaa myös vähemmän kuin ihanteellisissa valaistusolosuhteissa, mikä parantaa kokonaisenergian tuotantoa, mikä on elintärkeää alueilla, joilla on lyhyt päivänvaloaika tai huonot valaistusolosuhteet.

Tutkittuamme aurinkopaneelien kykyä tuottaa sähköä pilvisinä päivinä tarkastellaan, mitkä aurinkopaneelityypit soveltuvat parhaiten tällaisiin olosuhteisiin. Kun keskustellaan aurinkopaneelityypeistä ja niiden suorituskyvystä hämärässä, on tärkeää perehtyä monokiteisen, monikiteisen piin ja ohutkalvo-aurinkopaneelien ominaisuuksiin hämärässä. Tähän sisältyy uusimpien teknologioiden suorituskyvyn analysointi hämärässä, jotta voidaan määrittää sopivin aurinkopaneelityyppi hämärässä käytettäviin olosuhteisiin.

Yksikiteiset aurinkopaneelit
Yksikiteisiä aurinkopaneeleita pidetään usein parhaana valintana pilvisiin päiviin niiden korkean hyötysuhteen ja erinomaisen suorituskyvyn vuoksi hämärässä. Korkealaatuisesta yksikiteisestä piistä valmistetut paneelit mahdollistavat tehokkaamman elektronivirran, mikä parantaa paneelien sähköntuotantokykyä. Yksikiteiset aurinkopaneelit ovat erityisen tehokkaita hämärissä olosuhteissa, kuten pilvisinä päivinä, koska niiden elektronien liikkuvuus on voimakasta, minkä ansiosta ne pystyvät tuottamaan sähköä tehokkaasti myös heikossa valaistuksessa.

Polykiteiset aurinkopaneelit
Monikiteisten aurinkopaneelien hyötysuhde on yleensä pienempi kuin yksikiteisten aurinkopaneelien, ja ne ovat vähemmän herkkiä hämäräolosuhteille. Ne on valmistettu useista piikiteistä, jotka rajoittavat elektronien vapaata kulkua ja vähentävät sähköntuotantokapasiteettia. Näin ollen monikiteiset aurinkopaneelit eivät ehkä ole paras vaihtoehto, jos alueellasi on usein pilvisiä päiviä.

Ohutkalvoaurinkopaneelit
Ohutkalvoaurinkopaneeleilla, kuten amorfisella piillä, kupari-indiumgalliumselenidillä (CIGS) ja kadmiumtelluridilla (CdTe), on yleensä alhaisin hyötysuhde erityisesti pilvisissä olosuhteissa. Ne vaativat mahdollisimman paljon suoraa auringonvaloa toimiakseen tehokkaasti. Niiden tärkein etu on niiden joustavuus, jonka ansiosta ne soveltuvat epätasaisille pinnoille, kuten asuntoautojen katoille. Vaikka ne ovat kustannustehokkain vaihtoehto, niiden tehokkuus valon muuntamisessa sähköksi ei ole kovin korkea.

IBC- ja HJT-aurinkopaneelit

IBC (Interdigitated Back Contact) ja HJT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer) -tekniikat perustuvat molemmat yksikiteisten aurinkokennojen kehittämiseen ja optimointiin. Niitä ei luokitella monikiteisiksi tai ohutkalvoaurinkopaneeleiksi, vaan ne edustavat pikemminkin monokiteisen piiteknologian huippuluokan muunnelmia.

IBC-aurinkopaneelit (Interdigitated Back Contact).
IBC-teknologia erottuu muista ainutlaatuisella suunnittelukonseptillaan. IBC-aurinkopaneeleissa kaikki elektrodit on sijoitettu kennon takaosaan. Tämä muotoilu poistaa etupinnan metalliristikot, mikä vähentää varjostusta ja valohäviötä ja mahdollistaa siten suuremman valon imeytymisen. IBC-kennoissa käytetään yleensä yksikiteistä piimateriaalia, joka tarjoaa korkean hyötysuhteen ja hyvän spektrivasteen.

IBC-aurinkopaneelien suorituskyky hämärässä on huomattavasti parempi, mikä johtuu pääasiassa seuraavista tekijöistä:

1: IBC-kennot sijoittavat kaikki elektrodit taaksepäin, mikä vähentää etupuolen varjostusta ja mahdollistaa suuremman valon imeytymisen, mikä on erityisen tärkeää hämärissä olosuhteissa. Esteetön etupuolen muotoilu vähentää myös pintaheijastusta, mikä parantaa valon absorptiotehokkuutta.

2.Vähennetyt resistiiviset häviöt: Kun elektrodit on sijoitettu taaksepäin, etupuolen resistiiviset häviöt minimoituvat, mikä parantaa hyötysuhdetta heikossa valaistuksessa. Takakosketus auttaa myös vähentämään kantoaineiden rekombinaatiohäviöitä kennon etupinnalla.

3.Korkea avoimen piirin jännite (Voc): IBC-kennojen rakenne edistää korkeampaa avoimen piirin jännitettä. Tämän edun ansiosta paneelit saavuttavat invertterin käynnistysjännitteen nopeammin, myös hämärissä olosuhteissa. Tämän seurauksena ne alkavat tuottaa sähköä aikaisemmin aamulla ja jatkavat toimintaansa pidempään iltaan asti, mikä pidentää energian kokonaistuotantoaikaa. PERC- ja TOPCon-aurinkopaneeleihin verrattuna IBC-paneelit tuottavat yli 2,0 prosenttia enemmän energiaa, mikä merkitsee merkittävää parannusta tehokkuudessa ja energian hyödyntämiskyvyssä.

4. Ainutlaatuisen takaelektrodirakenteensa ansiosta IBC-aurinkopaneelit toimivat suhteellisen hyvin varjossa. Vaikka osa paneelin pinnasta olisi varjojen peitossa, varjojen peittämät alueet tuottavat edelleen tehokkaasti sähköä, mikä minimoi järjestelmän yleisen suorituskyvyn laskun.

Juuri näiden teknisten etujen ansiosta Maysun Solarin valmistamat IBC-aurinkopaneelit soveltuvat erinomaisesti käytettäväksi pilvisillä tai hämärillä alueilla, joilla on korkeat leveysasteet. Ne säilyttävät korkean hyötysuhteen sähköntuotannossa myös epäoptimaalisissa valaistusolosuhteissa. Alla olevassa kuvassa on Maysun Solarin IBC-aurinkopaneelit asennettuna katolle Saksassa. Klikkaa painiketta saadaksesi lisätietoja tuotteen yksityiskohdista!

Monokiteisen piin ja ohutkalvotekniikan yhdistäminen: HJT-kennot perustuvat N-tyypin yksikiteiseen piisubstraattiin, jonka etu- ja takapinnoille on kerrostettu piipohjaisia ohuita kerroksia, joilla on erilaiset ominaisuudet ja jotka muodostavat heterojunktion rakenteen. HJT-aurinkokennoissa yhdistyvät yksikiteisen piin ja ohutkalvotekniikan edut, ja niissä on erinomainen valon absorptio ja passivointikyky. Ne ylittävät PERC- ja TOPCon-teknologiat hyötysuhteeltaan ja suorituskyvyltään, ja ne ovat yksi nykyisistä aurinkoenergiateollisuuden johtavista teknologioista muuntokertoimen ja tehon maksimoimiseksi ja symboloivat seuraavan sukupolven kennoalustateknologian suuntaa.

HJT-aurinkopaneelit (Heterojunction with Intrinsic Thin Layer) ovat erinomaisia hämärissä olosuhteissa pääasiassa niiden ainutlaatuisten rakenne- ja materiaaliominaisuuksien ansiosta. HJT-aurinkopaneelien suorituskykyyn hämärässä vaikuttavat muun muassa seuraavat avaintekijät:

1.Heterojunction-rakenne: HJT-aurinkopaneelien ydinominaisuus on niiden heterojunction-rakenne, jossa yhdistyvät yksikiteisen piin ja ohutkalvotekniikan edut. Tämä rakenne parantaa erityisen tehokkaasti kennon suorituskykyä hämärissä olosuhteissa.

2.Pintapassivointi: Dopingaineeton hydratun amorfisen piin kerros (i-a-Si:H) passivoi kiteisen piin pinnalla olevat viat, mikä vähentää varauksenkuljettajien rekombinaatiota rajapinnassa. Tämä kasvattaa kennon avoimen piirin jännitettä (Voc), mikä mahdollistaa suuremman jännitetuoton heikossa valaistuksessa ja pidentää sähköntuotantoaikaa merkittävästi varhaisiin aamu- ja iltatunteihin. Lisäksi varauksenkuljettajien rekombinaatiohäviöiden väheneminen mahdollistaa sen, että HJT-kennot pystyvät tehokkaammin muuttamaan valoa sähköenergiaksi hämärässä (kuten pilvisenä päivänä, aamulla tai illalla), mikä parantaa aurinkosähköisen muuntamisen tehokkuutta.

3.Laaja spektrivaste: HJT-kennot ovat ainutlaatuisen materiaalikoostumuksensa ansiosta spektrivasteeltaan laajoja, 300 nm:n ja 1200 nm:n välillä. Tämä tarkoittaa, että ne voivat tehokkaasti absorboida ja muuntaa valoenergiaa erilaisissa valaistusolosuhteissa, myös heikossa valaistuksessa.

5.Bifacial Generation Technology: Toinen HJT-aurinkopaneelien merkittävä piirre on niiden bifacial- eli kaksilasinen tuotantokyky. HJT-aurinkopaneeleissa, jotka on suunniteltu symmetrisillä rakenteilla sekä etu- että takapuolella ja varustettu verkolla, saavutetaan yli 95 prosentin hyötysuhde takapuolen sähköntuotannossa. Tämä tarkoittaa sitä, että etupuoli ei ainoastaan kerää tehokkaasti auringonvaloa, vaan myös takapuoli voi absorboida ja muuntaa valoa, erityisesti heijastunutta ja sironnutta valoa. Tämän ominaisuuden ansiosta HJT-paneelit pystyvät tuottamaan lisäsähköä myös ympäristöissä, joissa valo on heikompaa, kuten pilvisenä päivänä tai auringonnousun ja -laskun aikana.

6.Lämpötilan hallinta: HJT-aurinkopaneelien lämpötilakerroin on -0,24 %/ ℃, minkä ansiosta niiden suorituskyky säilyy vakaana eri ympäristön lämpötiloissa. Tämä on erityisen tärkeää viileämpinä aikoina, kuten aikaisin aamulla ja illalla.

Maysun Solarin tuottamat HJT-aurinkopaneelit, jotka hyödyntävät heterojunction-rakennettaan, laajaa spektrivasteensa ja bifacial-tuotantotekniikkaansa, ovat poikkeuksellisen tehokkaita sähköntuotannossa heikossa valaistuksessa, kuten pilvisinä päivinä tai korkeilla leveysasteilla sijaitsevilla alueilla, joilla on vähän valoa.

Erinomaisen suorituskyvyn omaavien aurinkopaneelien hyödyntämisen lisäksi erilaiset innovatiiviset teknologiat ja strategiat voivat auttaa parantamaan aurinkoenergian imeytymistä ja siten varmistamaan vakaan ja tehokkaan virransyötön hämäräolosuhteissa.

1.Yksiakseliset ja kaksiakseliset aurinkokennonseurantalaitteet
Aurinkopaneelien seurantajärjestelmät ovat nerokas ratkaisu, joka säätää aurinkopaneelien suuntaa koko päivän ajan varmistaakseen optimaalisen kohdistuksen aurinkoon. Tämä automaattinen säätö voi parantaa energiankeruun tehokkuutta merkittävästi, joskus jopa 30-40 prosenttia. Yksiakseliset aurinkosuojat seuraavat auringon itä-länsisuuntaista rataa, kun taas kaksiakseliset aurinkosuojat mukautuvat myös auringon kausittaisiin korkeusvaihteluihin. Vaikka seurantalaitteet saattavat lisätä alkuinvestointi- ja ylläpitokustannuksia, niiden hyödyt energiankeruun tehokkuuden parantamisessa ovat usein näitä kustannuksia suuremmat, erityisesti alueilla, joilla auringonvalo on heikompaa.

2.Mikroinvertterien soveltaminen
Perinteisissä aurinkoenergiajärjestelmissä keskitetty invertteri muuntaa kaikkien paneelien tuottaman tasavirran vaihtovirraksi, mutta tämä tarkoittaa, että mikä tahansa heikosti toimiva paneeli voi vaikuttaa järjestelmän kokonaistehokkuuteen. Mikroinvertterien käyttö muuttaa tätä dynamiikkaa, sillä ne asennetaan jokaiseen aurinkopaneeliin ja ne muuttavat tasavirran vaihtovirraksi itsenäisesti. Tämän asetelman ansiosta kukin paneeli voi toimia tehokkaasti yksinään, mikä varmistaa, että koko järjestelmän tehokkuus ei heikkene edes heikoissa valo-olosuhteissa.

3.Asennuspaikan maksimointi
Optimaalinen sijoitus: Aurinkopaneelien sijoittelu ja suuntaus ovat ratkaisevia niiden suorituskyvyn kannalta. Pohjoisella pallonpuoliskolla etelään suuntautuvat asennukset ovat ihanteellisia, kun taas eteläisellä pallonpuoliskolla pohjoiseen suuntautuvat asennukset ovat suositeltavampia.

Esteiden välttäminen: Varmista, että aurinkopaneelien asennuspaikalla ei ole mahdollisia varjostavia esteitä, kuten rakennuksia tai puita, ja harkitse kausittaisia säätöjä auringon vaihtelevan asennon mukaan.

4.Energian varastointiratkaisut
Energian varastointijärjestelmien, kuten litiumioniakkujen tai lyijyakkujen, integroiminen mahdollistaa aurinkoisina aikoina tuotetun ylimääräisen energian varastoinnin käytettäväksi pilvisinä päivinä tai yöllä. Tämä strategia ei ainoastaan optimoi sähkönkäytön tehokkuutta, vaan varmistaa myös jatkuvan virransyötön myös silloin, kun aurinkopaneelien hyötysuhde heikkenee.

Maysun Solar on erikoistunut korkealaatuisten aurinkosähkömoduulien valmistukseen vuodesta 2008 lähtien. Valitse laajasta valikoimastamme kokomustia, mustakehyksisiä, hopeisia ja lasilasisia aurinkopaneeleja, joissa hyödynnetään puolileikattua, MBB-, IBC-, HJT- ja Shingled-tekniikkaa. Nämä paneelit tarjoavat ylivoimaisen suorituskyvyn ja tyylikkään muotoilun, joka sulautuu saumattomasti mihin tahansa rakennukseen. Maysun Solar on menestyksekkäästi perustanut toimistoja, varastoja ja pitkäaikaisia suhteita erinomaisten asentajien kanssa lukuisissa maissa! Ota meihin yhteyttä, jos haluat viimeisimmät moduulitarjoukset tai mitä tahansa aurinkosähköön liittyvää tiedustelua. Autamme sinua mielellämme.

Saatat myös pitää: