Sisu
Fotogalvaanilised päikeseelemendid neelavad päikesevalgusest saadavat energiat ja muudavad selle elektrienergiaks. Protsessi toimimiseks peab päikesevalgus muutma selle päikesepatarei materjaliks ja neelduma ning energia vajab päikesepatareist välja jõudmist. Kõik need tegurid mõjutavad päikesepatarei efektiivsust. Mõned tegurid on suurte ja väikeste päikesepatareide puhul samad, kuid on ka neid, mis erinevad suurusest. Erinevad tegurid muudavad väiksemate päikesepatareide efektiivsemaks nende suuremate kolleegidega.
Tõhusus
Tõhususe määratlemiseks on mitu erinevat viisi. Tarbijate seisukohast on kõige mõistlikum toodetud elektrienergia suhe kogu päikesevalguse energiasse, mis lööb päikesepatarei piirkonda. Päikesepatareisid on palju liike. Multifunktsionaalsed rakud on väga kallid, kuid nende tõhusus võib olla 40 protsenti. Ränirakud on efektiivsed 13–18 protsenti, samas kui muud lähenemisviisid, mida nimetatakse õhukese kilega rakkudeks, on efektiivsed 6–14 protsenti. Materjali, kujunduse ja konstruktsiooni mõju efektiivsusele on palju suurem kui suurusel.
Valguse saamine
Esimene tegur, mis määrab päikesepatarei efektiivsuse, on valguse hulk, mis muudab selle päikesepatarei materjaliks. Päikesepatarei pinnal peab vooluringi lõpuleviimiseks ja toite väljavõtmiseks olema mingisugune elektriline kontakt. Need elektroodid takistavad päikesevalguse jõudmist neelavasse materjali. Kahjuks ei saa te lihtsalt panna päikeseelemendi servale väikeseid elektroode, kuna siis kaotate päikeseelemendi materjali vastupanu liiga palju elektrienergiat. See tähendab, et kui teil on suur päikesepatarei - näiteks umbes 5 tolli ruut -, peate kogu pinnal olema mitu elektroodi, mis blokeerib valgust. Kui teie päikesepatarei on pool tolli ühe tolli kohta, võite elektroodidega kaetud pinnast väiksema protsendiga mööda pääseda.
Valgus sisse, elektronid välja
Kui päikesevalgus satub päikesepatarei materjali, liigub see mööda, kuni see interakteerub selles sisalduva elektroniga. Kui elektron neelab päikesevalguse energiat, antakse sellele tõuge. Teistesse elektronidesse põrkades võib see energia kaotada. Enamasti ei sõltu see päikesepatarei suurusest. See sõltub lihtsalt selle koostisest ja disainist. Kui aga elektronid peavad pooljuhtmaterjalis kaugemale minema, võivad nad tõenäolisemalt energiat kaotada. Muutes elektroodide vahelise kauguse väiksemaks, kaotab elektron vähem energiat. Kuna suuremad elemendid on konstrueeritud rohkemate elektroodidega, on vahemaa sama, seega ei muutu see päikesepatareide suuruse korral liiga palju.
Päikeseelemendi suurus
Takistus on mõõta, kui raske on elektronil vooluringi kaudu liikuda. Kui kõik muu on võrdne, loob lühem vahemaa väiksema takistuse, see tähendab, et väiksemad rakud kulutavad vähem energiat ja on natuke tõhusamad. Ehkki kõik need mõjud eelistavad väiksemaid rakke suurematele, on need efektiivsusele väga väikesed. Kuna päikesepatareid saavad tõeliselt kasulikeks ainult siis, kui neid omavahel kombineeritakse, on tavaliselt mõistlik kasutada suuremaid patareisid, nii et te ei pea tegema nii palju montaažitöid. Tavaliselt on räni päikesepatareide ruut umbes 5 või 6 tolli, et nad vastaksid toor räni suurusele, millest nad on ehitatud. Seejärel pannakse need paar jalga küljele paneelidena kokku.