Aurinkomoduulit ovat keskeisiä komponentteja, jotka muuttavat aurinkoenergiaa sähköenergiaksi, sekä vastaavan tuotannon määrän ja ansaitun voiton. Nämä tekijät herättävät monien käyttäjien keskeisen kysymyksen aurinkomoduulien tehokkuudesta. Tämän tiedon tuntemus auttaa valitsemaan oikean aurinkoenergiatuotteen. Seuraavassa artikkelissa tunnistetaan ja käydään kattavasti läpi tekijät, jotka vaikuttavat aurinkomoduulien tehokkuuteen.
Monien tekijöiden joukossa, jotka määrittävät aurinkopaneelien tehokkuutta, solujen materiaalit ovat ensimmäisiä ja tärkeimpiä. Markkinoilla nykyisin käytetyimmät materiaalityypit ovat monokiteinen pii ja monikiteinen pii. Esimerkiksi monokiteisilla aurinkokennoilla on parempi tehokkuus, joka vaihtelee välillä 18 % - 24 %, kun taas monikiteisten kennojen tehokkuus vaihtelee välillä 15 % - 20 %. Pii-soluista valmistetut aurinkokennot ovat erittäin yleisiä verrattuna ohutkalvoaurinkokennoihin, jotka ovat edelleen kehitysvaiheessa ja niiden käyttömahdollisuudet ovat rajalliset. Moduulin solumateriaalit määrittävät moduulin tehokkuuden.
Aurinkomoduulit valmistetaan saavuttamaan tietyt tehokkuustulokset. Moduulin tehokkuuden tärkeyden korostuminen alkaa virheistä, jotka tehdään asetettaessa moduulille tiettyjä tavoitteita.
Ensinnäkin aurinkokennien leikkaustarkkuus on kriittistä. Epätasaiset leikkauskoot johtavat heikkoon yhteyteen kennojen välillä, mikä puolestaan vähentää moduulin kokonaisuutta. Toiseksi, kennojen juottoprosessit ovat kriittisiä pisteitä. Huono juotteen laatu lisää kontaktiresistanssia. Tämän seurauksena energiaa katoaa sähkövirran siirron aikana. Lisäksi moduulin koteeraus on myös yhtä tärkeää. Hyvät koteerausmateriaalit, kuten EVA-kalvo ja takalevy, suojaavat kennoja ulkoisten olosuhteiden aiheuttamilta vaurioilta ja ylläpitävät pitkäaikaista stabiilia tehokkuutta. Toisaalta, jos koteerauksen valmistuslaatu on heikkoa, moduuli on altis kosteudelle ja pölylle, mikä heikentää tehokkuutta.
Ulkoisten ympäristötekijöiden, kuten auringon sijainnin ja säteilykulman, voimakkuus vaikuttavat myös aurinkomoduulien tehokkuuteen. Koska aurinkomoduulit toimivat keräämällä aurinkoenergiaa, voimakkaampi auringon säteily johtaa suurempaan tuotantotehoon. Auringon voimakkuutta säädellään kuitenkin maantieteellisten vyöhykkeiden, vuoden aikojen ja päivänajan mukaan. Esimerkiksi päiväntasaajalla auringonvalon voimakkuus on koko vuoden ajan suurempaa, jolloin aurinkomoduulin tehokkuus on siellä korkeampaa.
Vinossa tuleva auringonvalo vaikuttaa tehokkuuteen kulmasta riippuen. Moduulin tehokkuus maksimoituu, kun auringonvalo osuu kohtisuorasti. Jos valon kulma kasvaa liikaa, tehokkuus laskee heijastumisen ja kadonneen valon vuoksi. Näin ollen moduulin tehokkuuden parantaminen vaatii paikallisten leveysasteiden kulmien optimointia.
Edellä olevan mukaisesti optimaaliset lämpötilat tuottavat suurimman tehokkuuden. Moduulin lämpötilan noustessa taas tehokkuus laskee jyrkästi. Aurinkokennossa lämpötilan noustessa sisäinen vastus kasvaa, mikä lisää energiahäviöitä ja tehon häviämistä. Yleisesti ymmärrettynä jokainen yhden asteen ylitys vertailutasoa 25 astetta kohti laskee tehokkuutta noin 0,3–0,5 prosenttia. Näin ollen tehokkuus riippuu siitä, kuinka kylmää ilma on. Tämä on tärkeä seikka ottaa huomioon asennusten yhteydessä sekä tiloissa, joissa säilyy kuumuus.
Erityisesti saasteiden ja aurinkomoduulien moduulin peittämät esteet sekä moduuli, joka osoittaa tehokkuuden laskua ajan myötä, vaikuttavat moduulien sijoittamiseen.
Ajan mittaan pölyä, lehtiä ja muuta roskaa voi kertyä moduulin pintaan. Näiden aineiden vuoksi osa auringonvalosta estyy, ja solut eivät siten pysty keräämään yhtä paljon energiaa, mikä vähentää tehokkuutta. Siksi moduulin pinta vaatii säännöllistä puhdistusta, jotta auringonvalon absorbointi säilyy optimaalisena. Lisäksi ajan mittaan fotovoltaismoduulit vanhenevat vähitellen. Kapselointimateriaali voi muuttua hauruksi, solut voivat murtua ja sähkövika voi myös esiintyä. Laadukkaat aurinkopaneelit kestävät 25–30 vuotta, mutta ilman säännöllistä huoltoa tehokkuus laskee huomattavasti riippumatta käyttöajasta. Jatkuva arviointi ja huolto hidastavat vanhenemisprosessia, ja moduulin tehokkuus säilyy.
Uutiskanava2025-02-25
2024-11-27
2024-12-17
EN
