Jenis sel PV solar
Terdapat banyak jenis sel solar PV di pasaran, tetapi kebanyakannya dibahagikan kepada tiga jenis utama.
- Mono-Kristal Silicon Solar PV (Sel Solar Monocrystaline)
- Poli-Kristal Silicon Solar PV (Sel Solar Polycrystaline)
- Sel Solar Filem Tipis (TFSC)
Maklumat lanjut tentang setiap jenis sel boleh didapati di dalam artikel kami yang lain: Photovoltaic – Menuai Kuasa Matahari
Di pasaran pengguna, kebanyakan panel PV solar rumah adalah sama ada jenis Mono-Kristal atau Poli-Kristal. Kedua-dua sel PV solar ini sangat mantap di pasaran dan kos telah jatuh ke hampir $ 0.30 setiap watt dan lebih murah.
Mono-Crystalline yang merupakan sel PV solar silikon kesucian tertinggi yang dihasilkan dari satu kristal silikon yang dihasilkan secara besar-besaran. Prestasinya diketahui lebih baik daripada Poly-Crystalline. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, terdapat peningkatan dalam proses pembuatan dan pelapis, menjadikan kedua-dua kristal itu cukup rapat dalam persaingan, dengan Mono sedikit di hadapan dalam kecekapan tetapi lebih mahal. Mono-Crystalline juga berfungsi lebih baik dalam suhu panas dan cahaya rendah.
Sel solar PV dihasilkan oleh syarikat-syarikat yang berlainan di seluruh dunia. Pada masa ini China menghasilkan sel PV solar yang menguasai pasaran sedunia. China adalah pengeluar fotovoltaik terbesar di dunia sejak tahun 2015 sehingga hari ini dan terus berkembang.
Kecekapan sel PV Suria
Adalah penting untuk mengetahui bahawa tidak ada panel PV solar yang cekap 100% . Panel solar biasa yang boleh didapati secara komersil adalah pelbagai silikon persimpangan tunggal (kedua-dua mono dan poli kristal) hanya boleh mempunyai kecekapan maksimum 33% di bawah keadaan ujian standard. Ia dipanggil Had Efisiensi Shockley Queisser. Had disebabkan terutamanya oleh fakta bahawa tidak semua foton dari cahaya matahari ditangkap, foton tenaga yang rendah tidak diserap, foton tenaga yang lebih tinggi diserap tetapi tenaga yang berlebihan hilang sebagai haba. Kecekapan sebenar solar PV akan mempunyai kecekapan yang lebih rendah daripada 33% disebabkan oleh ketahanan wayar, pantulan dalaman dari kaca dan permukaan solar PV, ruang yang ditempatkan oleh elektrod pada permukaan PV silikon dan tahan haba yang disebabkan oleh semikonduktor. PV filem tipis dengan bahan yang berbeza daripada silikon klasik, dan panel yang lebih baru dengan pelbagai persimpangan “stacking” akan mempunyai kecekapan teori yang lebih tinggi.
Menunjukkan bagaimana kedua sel itu berfungsi dalam mengubah spektrum penuh sinar matahari menjadi elektrik. Dalam sel tunggal sel solar silikon boleh menerima foton dengan tahap tenaga lebih daripada 1.12eV, sebarang tenaga lebih daripada 1.12eV dibazirkan sebagai haba. Dalam pelbagai sel solar, semikonduktor yang berbeza dapat menuai foton dari tahap tenaga yang berbeza, dengan itu meningkatkan kecekapan keseluruhannya.
Apabila membandingkan PV solar wattage yang sama antara dua jenis (contohnya mono vs poly), anda mesti tahu bahawa kedua-dua panel diberi nilai watt yang sama akan menghasilkan kuasa hampir sama, tetapi panel kecekapan yang lebih rendah (misalnya poli) akan size lebih besar daripada panel kecekapan yang lebih tinggi (contohnya mono). Jika ruang bukan masalah, poli kristal yang lebih murah boleh menjadi pilihan yang baik untuk pengguna.
Voltan Nominal daripada panel PV solar
Istilah “Nominal” dianggap sebagai nilai de facto atau taksiran yang diterima secara umumnya yang biasanya mengikut kumpulan tujuannya untuk pengenalpastian dan klasifikasi yang mudah. Ia berbeza dari nilai “sebenar” yang mempunyai nilai yang tepat. Contohnya dalam talian kuasa rumah, ia boleh menjadi 120 Volt atau 240 Volt sistem nominal, tetapi nilai sebenar boleh berubah antara ± 5-10% bergantung kepada beban, kapasiti penjanaan kuasa, dan faktor lain.
Kami juga menggunakan Voltan nominal untuk mengkategorikan peralatan solar berasaskan bateri. Kerana voltan yang lebih tinggi diperlukan untuk mengecas bateri. Kedua nominal biasa yang digunakan dalam sistem PV solar berasaskan bateri ialah 12 Volt dan 24 Volt. Untuk memudahkan mengklasifikasikan panel PV solar kita selalu mengatakan ini adalah panel 12V atau panel 24V.
Sebuah panel 12V nominal sel 36 sebenarnya mempunyai voltan Voc (voltan litar terbuka) sekitar 22V, dan Vmp sekitar 17V. Dengan gandakan jumlah sel itu, panel dengan 72 sel ialah nominal 24V sebenarnya mempunyai voltan Voc sekitar 44V, dan Vmp sekitar 36V.
Varian lain seperti panel solar PV 32 sel yang mempunyai voltan terbuka hampir 14.7-15 volt, yang memberi manfaat kepada pengecaj bateri asid plumbum secara langsung sehingga caj penuh. Panel PV solar sel 48 akan mempunyai voltan terbuka sebanyak 22 volt, di mana pengawal caj diperlukan untuk mengelakkan pengecasan berlebihan bateri 12 volt.
Dalam sistem terikat grid atau pengawal caj MPPT, voltan litar terbuka lebih dipentingkan daripada voltan nominal . Ini kerana anda boleh siri beberapa panel dan menjalankan sistem MPPT atau grid pada voltan yang lebih tinggi (contohnya 45V, 150V, 600V).
Perkara yang perlu diperhatikan dalam panel PV Solar
Voltan Litar Terbuka (Voc) adalah voltan tertinggi yang boleh dihasilkan oleh panel PV solar dalam Syarat Ujian Standard, tanpa sebarang beban ke panel (oleh itu litar terbuka). Voltan ini boleh menjadi lebih tinggi atau lebih rendah bergantung kepada suhu yang berbeza daripada Syarat Ujian Standard 25 darjah Celcius.
Voc akan menjadi penting apabila datang kepada pilihan penyonsang dan kawalan pengawal caj, anda tidak mahu risiko merosakkan peranti elektronik yang halus dengan panel yang boleh menghasilkan voltan lebih tinggi yang disyorkan, terutamanya apabila anda menyambung panel solar secara siri untuk menghasilkan voltan yang lebih tinggi .
Oleh sebab Voc bervariasi dengan suhu, anda mungkin perlu mengambil kira voltan tambahan yang dihasilkan dalam cuaca sejuk (contohnya musim sejuk) daripada keadaan ujian standard. Cobalah untuk melihat sekeliling helaian data yang mempunyai graf yang menyebutkan Voc dalam beberapa suhu yang berbeza, ambil perhatian pada suhu terendah yang mungkin dihadapi oleh kawasan anda dalam pengiraan anda untuk memastikan ia tidak melebihi input voltan inverter dan pengawal caj yang disyorkan.
Arus Semasa Litar Pintas (Isc) adalah amperaj tertinggi (Arus) yang boleh dihasilkan oleh panel PV solar dengan membuat litar pintas (melalui menyambungkan meter Amp secara langsung pada output panel).
Ini bersamaan dengan arus maksimum yang boleh melalui sel suria pada keadaan ujian standard. Apabila memilih pelbagai panel PV suria untuk ditempatkan secara bersiri, adalah penting untuk memastikan semua Isc mirip untuk mengelakkan panel dengan Isc yang lebih rendah dibebankan apabila bekerja bersama-sama dengan panel yang mempunyai amperaj yang lebih tinggi.
Voltan pada Maksimum Kuasa (Vmp) ialah voltan panel solar pada ketika ia menghasilkan kuasa yang maksimum.
Arus pada Maksimum Kuasa (Imp) adalah output arus di mana panel solar menghasilkan jumlah maksimum kuasa.
Kedua-dua Vmp dan Imp diambil ke dalam pengiraan watt maksimum panel anda di bawah syarat ujian standard.
Prestasi Panel Suria boleh dijelaskan dengan lengkung voltan-arus. Ia juga boleh didapati dalam lembaran data pengeluar.
Ia bermula pada Arus Litar Pintas (Isc) dimana arus maksimum tetapi voltan adalah sifar. Selanjutnya, arus tetap sama dengan kenaikan voltan, sehingga titik di mana peningkatan voltan lebih tinggi akan menunjukkan penurunan arus, sehingga mencapai Voltan Litar Terbuka (Voc) dengan arus sifar. Titik manis adalah titik kuasa maksima yang bersamaan dengan Voltan pada Kuasa Maksimum (Vmp) dan Arus pada Kuasa Maksimum (Imp).
Saiz sel solar PV dan output panel solar PV
Panel solar PV adalah pemasangan sel PV solar yang diletakkan secara siri. Setiap sel solar biasanya boleh mempunyai voltan litar terbuka (tanpa beban) 0.5 Volt (~ 0.46V) perbezaan potensi dengan arus litar pintas 3 amp. Walau bagaimanapun ia akan berbeza bergantung kepada saiz wafer solar yang digunakan. PV solar yang lebih kecil akan mempunyai penarafan amperage yang lebih rendah disebabkan oleh kawasan semikonduktor yang kurang untuk litar arus.
Kadangkala anda mungkin jumpa dua panel solar dengan watt yang sama tetapi saiz dan kiraan sel yang berlainan. Panel saiz sel kecil akan mempunyai kiraan sel yang lebih banyak (dengan itu voltan lebih tinggi dan amperaj lebih rendah) dibandingkan dengan panel dengan saiz sel yang lebih besar dengan kiraan sel yang lebih rendah (dengan itu amperaj lebih tinggi dan voltan lebih rendah). Panel kiraan sel yang lebih rendah biasanya panel untuk sistem dengan nominal yang lebih rendah (mis. 36 sel adalah untuk sistem nominal 12 volt, manakala 60 sel adalah untuk sistem nominal 20 volt). Malah kawasan permukaan kedua hampir sama dengan dua panel dengan watt yang sama.
Selain daripada dua saiz solar PV yang dinyatakan di atas, terdapat juga saiz lain yang sedia ada di pasaran, bergantung kepada kawasan permukaan yang boleh didapati untuk kenalan solar dan voltan nominal yang diperlukan untuk operasi. Wafer suria boleh dihiris ke dalam saiz yang berbeza seperti yang diperlukan.
Dalam peranti mudah alih, voltan nominal ialah 5 Volt, iaitu voltan nominal untuk penyambung USB. Oleh itu untuk menghasilkan 5 volt nominal secara berkesan, kiraan sel yang diperlukan akan menjadi 10 (sebagai 0.5 volt setiap sel). Walau bagaimanapun, 10 sel normal akan menduduki kawasan permukaan yang besar, dan untuk membolehkan panel solar yang saiz lebih kecil, saiz sel dikurangkan. Ingatlah, setiap sel akan menghasilkan ~ 0.5 volt tanpa mengira saiz, tetapi saiz yang lebih kecil akan membolehkan amperage yang lebih rendah, dan oleh itu panel watt rendah. Contoh yang baik ialah bank bateri mudah alih USB yang dipasang panel solar .
Memilih panel PV Solar
Apabila memilih panel PV solar, adalah penting untuk memilih panel berkualiti kerana panel PV solar yang baik akan terus menghasilkan kuasa walaupun beberapa dekad. Beberapa panel PV solar yang digunakan sejak 40 tahun lalu masih menghasilkan kuasa pada hari ini. Yang biasanya akan gagal pada panel PV suria adalah bingkai panel dan kemerosotan sel PV solar yang disebabkan air dan lembap memasuki sel silikon dari binkai panel yang rosak.
Oleh kerana panel PV solar bertahan lama, maka ia dianggap sebagai salah satu sumber yang boleh diperbaharui yang terbaik. Ia boleh mendapat pulangan pelaburan dalam beberapa tahun dari segi kos elektrik. Lebih penting lagi, pelepasan karbon sifar semasa berfungsi sepanjang hayat perkhidmatannya boleh “mengimbangi” kos tenaga awal untuk pengeluarannya dalam masa beberapa tahun.
Proses huluan pembuatan sistem PV solar akan menjana 80%-95% pelepasan karbon dalam kitaran hayat solar PV, dengan jejak karbon menganggarkan 12g setiap kWh untuk kemudahan menggunakan panel filem nipis dan 24g per kWh dalam panel silikon kristal. Pengunaaan solar tidak bebas dari pelepasan karbon tetapi dalam jangka masa panjang ia masih lebih baik daripada terus membakar bahan api fosil dalam penjanaan kuasa.
Panel PV solar yang baik akan datang dengan jaminan yang baik, sama ada jaminan prestasi atau jaminan peralatan. Waranti prestasi biasanya menjamin pengeluaran 90% pada 10 tahun dan 80% pada 25 tahun. Waranti peralatan biasanya akan menjamin 10 – 12 tahun tanpa peralatan gagal. Ini melindungi pengguna daripada masalah seperti kecacatan perkilangan dan kerosakan pra-matang.
Panel PV solar yang baik akan mempunyai bingkai dan kaca pelindung yang berkualiti. Bingkai ini biasanya diperbuat daripada aluminium anodised yang tahan lama dan tahan karat. Kaca di hadapan panel biasanya kaca yang menahan pecah di bawah tekanan. Sel-sel PV solar biasanya dibungkus dan diapit untuk mengelakkan bocor udara dan lembap yang boleh merosakkan elektrod pada sel-sel.
Panel PV solar yang baik adalah penting kerana ia akan duduk di atas bumbung atau di luar rumah anda di bawah matahari dan hujan selama beberapa dekad dan perlu memenuhi harapan generasi kuasa tanpa masalah selama beberapa dekad. Tambahan pula panel yang rosak akan memberi kesan kepada kecekapan keseluruhan sistem PV solar anda. Pulangan pelaburan dalam solar PV adalah dari segi penjanaan elektrik, oleh itu panel yang merosot cepat akan mengurangkan pulangan sebenar pelaburan.
Bab Seterusnya >> Ketahui prestasi Sel PV Solar anda di bawah kepanasan