ในช่วงกลางวัน กระแสของพลังงานแสงอาทิตย์จะเข้าสู่พื้นผิวโลก นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรคิดมานานแล้วว่าจะใช้งานอย่างไร แผงโซลาร์เซลล์สามารถแปลงพลังงานของแสงแดดได้ ประสิทธิภาพของพวกเขายังห่างไกลจากอุดมคติ แต่เมื่อเวลาผ่านไปจะเพิ่มขึ้นด้วยผลงานของผู้เชี่ยวชาญ
คำแนะนำ
ขั้นตอนที่ 1
การทำงานของเซลล์แสงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพของเซลล์เซมิคอนดักเตอร์ โฟตอนของแสงทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกจากรัศมีภายนอกของอะตอม ในกรณีนี้จะเกิดอิเล็กตรอนอิสระจำนวนมากขึ้น หากคุณปิดวงจร กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่าน อย่างไรก็ตาม มันเล็กเกินไปที่จะจำกัดการใช้โฟโต้เซลล์หนึ่งหรือสองอัน
ขั้นตอนที่ 2
โดยปกติ ส่วนประกอบแต่ละส่วนจะรวมกันเป็นระบบเพื่อสร้างแบตเตอรี่ ใช้แบตเตอรี่หลายก้อนเพื่อสร้างโมดูล ยิ่งโซลาร์เซลล์เชื่อมต่อกันมากเท่าใด ประสิทธิภาพของระบบทางเทคนิคก็จะยิ่งสูงขึ้น ตำแหน่งของแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่สัมพันธ์กับฟลักซ์การส่องสว่างก็มีความสำคัญเช่นกัน ปริมาณพลังงานโดยตรงขึ้นอยู่กับมุมที่รังสีของดวงอาทิตย์ตกบนโฟโตเซลล์
ขั้นตอนที่ 3
ลักษณะสมรรถนะหลักประการหนึ่งของเซลล์แสงอาทิตย์คือสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP) ถูกกำหนดเป็นผลจากการแบ่งกำลังของพลังงานที่ได้รับด้วยพลังของฟลักซ์การส่องสว่างที่ตกลงบนพื้นผิวการทำงานของแบตเตอรี่ จนถึงปัจจุบันประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ในทางปฏิบัติอยู่ในช่วง 10 ถึง 25 เปอร์เซ็นต์
ขั้นตอนที่ 4
ในฤดูใบไม้ร่วงปี 2556 มีรายงานในสื่อว่าวิศวกรชาวเยอรมันสามารถสร้างโฟโตเซลล์ทดลองได้ ซึ่งมีประสิทธิภาพเกือบ 45% เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่น่าทึ่งสำหรับแผงโซลาร์เซลล์มาตรฐาน นักออกแบบต้องใช้เลย์เอาต์โฟโตเซลล์สี่ชั้น ทำให้สามารถเพิ่มจำนวนจุดเชื่อมต่อเซมิคอนดักเตอร์ที่มีประโยชน์ทั้งหมดได้
ขั้นตอนที่ 5
ผู้เชี่ยวชาญได้คำนวณว่าในอนาคตค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะบรรลุอัตราประสิทธิภาพที่สูงขึ้นถึง 85% อะไรคือสาเหตุของความล้าหลังของแบตเตอรี่ในปัจจุบันที่อยู่เบื้องหลังลักษณะการออกแบบ? ความแตกต่างระหว่างตัวเลขจริงและตัวบ่งชี้ที่เป็นไปได้ในทางทฤษฎีนั้นอธิบายได้จากคุณสมบัติของวัสดุที่ใช้ทำแบตเตอรี่ แผงมักจะทำจากซิลิกอนซึ่งสามารถดูดซับรังสีอินฟราเรดเท่านั้น แต่พลังงานของรังสีอัลตราไวโอเลตแทบไม่เคยถูกใช้เลย
ขั้นตอนที่ 6
วิธีหนึ่งในการปรับปรุงประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์คือการใช้โครงสร้างหลายชั้น โมดูลดังกล่าวประกอบด้วยชั้นบาง ๆ หลายชั้นที่ทำจากวัสดุที่แตกต่างกัน ในกรณีนี้ สารจะถูกเลือกเพื่อให้ชั้นถูกจับคู่จากมุมมองของการดูดซึมพลังงาน ตามทฤษฎีแล้ว "เค้ก" หลายชั้นดังกล่าวสามารถให้ประสิทธิภาพได้เกือบ 90%
ขั้นตอนที่ 7
ทิศทางการพัฒนาที่มีแนวโน้มอีกประการหนึ่งคือการใช้แผงที่ทำจากซิลิคอนโมโนคริสตัล น่าเสียดายที่วัสดุนี้ยังมีราคาแพงกว่าอะนาลอกแบบคริสตัลไลน์มาก ดังนั้น เพื่อที่จะเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ จำเป็นต้องทำให้การออกแบบมีราคาแพงขึ้น ซึ่งจะทำให้ระยะเวลาคืนทุนเพิ่มขึ้น