كيف تؤثر درجة الحرارة على أداء الألواح الشمسية أحادية البلورية؟

درجة الحرارة لها تأثير كبير على أداء الألواح الشمسية أحادية البلورية كل لوحة شمسية لديها معامل درجة حرارة الطاقة، والذي يحدد مقدار انخفاض كفاءتها مع زيادة درجة الحرارة. عادة ما يكون للألواح الشمسية أحادية البلورية معامل درجة حرارة حوالي -0.3٪ إلى -0.5٪ لكل درجة مئوية. وهذا يعني أنه لكل درجة مئوية أعلى عند 25 درجة مئوية (والتي تعتبر حالة الاختبار القياسية أو درجة حرارة STC)، ينخفض ​​خرج الطاقة للوحة بهذه النسبة.
مع ارتفاع درجة الحرارة، تصبح المواد شبه الموصلة في الخلايا الشمسية أقل كفاءة في تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء. على سبيل المثال، إذا كانت لوحة أحادية البلورية تعمل عند درجة حرارة 40 درجة مئوية بدلاً من 25 درجة مئوية، فقد تشهد انخفاضًا بنسبة 10-15٪ في الإنتاج بسبب ارتفاع درجة الحرارة.
ارتفاع درجات الحرارة يمكن أن يؤدي إلى انخفاض في الجهد الناتج من الخلايا الشمسية. ينخفض ​​الجهد بشكل ملحوظ أكثر من التيار مع زيادة درجة الحرارة، مما يقلل من إجمالي خرج الطاقة. وذلك لأن الحرارة المتزايدة تتسبب في "انتشار" نطاقات الطاقة في مادة السيليكون، مما يقلل من الطاقة المتاحة لتوليد التيار.
في المناخات شديدة الحرارة أو المنشآت سيئة التهوية، يمكن أن يحدث ارتفاع في درجة الحرارة، مما يؤدي إلى مزيد من التدهور في أداء اللوحة. إذا أصبحت اللوحة الشمسية ساخنة جدًا، فقد يؤدي ذلك إلى تدهور طويل المدى، مما يقلل من العمر الإجمالي للألواح.
على الرغم من أن الألواح أحادية البلورية لا تزال تتأثر بدرجة الحرارة، إلا أنها تعمل بشكل أفضل في المناخات الحارة مقارنة بالأنواع الأخرى من الألواح، مثل الألواح متعددة البلورات أو الأغشية الرقيقة. ويرجع ذلك إلى كفاءتها العالية في ظروف الاختبار القياسية. ومع ذلك، فهي لا تزال حساسة لدرجات الحرارة المرتفعة، ويجب توخي الحذر عند تركيبها في المناطق ذات الصيف الحار جدًا.
يتأثر العاكس والمكونات الأخرى في النظام الشمسي أيضًا بدرجة الحرارة. قد تعمل العاكسات، التي تحول التيار المباشر (DC) الناتج عن الألواح الشمسية إلى تيار متردد (AC) للاستخدام في المنازل والشركات، بكفاءة أقل أو تتوقف عن العمل في حالة ارتفاع درجة حرارتها.
التهوية وتدفق الهواء: يمكن أن يؤدي تركيب الألواح الشمسية ذات التهوية الكافية أو استخدام نظام تركيب مرتفع إلى تحسين تدفق الهواء وتقليل تراكم الحرارة. استخدام المكونات ذات التصنيف العالي لدرجة الحرارة: تم تصميم بعض الألواح للتعامل مع درجات الحرارة المرتفعة، واختيار الألواح ذات معاملات درجة الحرارة المنخفضة يمكن أن تساعد في تخفيف فقدان الأداء.
التثبيت في المناخات الباردة: على الرغم من صعوبة تغيير الظروف البيئية، فإن المناطق ذات متوسط ​​درجات الحرارة الباردة (مثل الارتفاعات العالية أو المناطق الساحلية) يمكن أن تساعد في ضمان أداء أفضل على المدى الطويل للنظام الشمسي. باختصار، تؤثر درجة الحرارة سلبًا على أداء الطاقة الشمسية أحادية البلورية. الألواح، وذلك في المقام الأول عن طريق تقليل كفاءتها وإنتاج الطاقة مع ارتفاع درجات الحرارة. ومع ذلك، لا تزال هذه الألواح أكثر تحملاً لدرجة الحرارة مقارنة بالأنواع الأخرى من الخلايا الشمسية، ومع مراعاة التركيب والتصميم المناسبين، يمكن تقليل خسائر الأداء بسبب الحرارة.