Sisu
Rannas istudes on sinine taevas, mida tunnete, soojus ja kõik, mida kuulete, kõik päikesevalguse energia allikaks.Fotogalvaanilised päikesepatareid on viis päikesevalguse energia muundamiseks millekski muuks kui nauditavaks puhkusepäevaks. Päikesepatareid muudavad päikesevalguse energia elektrienergiaks. Päikesepatarei efektiivsus on selle toodetava elektrienergia ja seda lööva päikeseenergia hulga suhe.
Tõhusus
Mis tahes protsessi efektiivsus näitab, kui hästi protsess töötab. See tähendab, kui palju vaeva peate väljundi saamiseks tegema. Mõnikord on efektiivsust keeruline mõõta, kuid päikesepatareide jaoks on see suhteliselt lihtne. Päikesepatarei sisendiks on päikesevalgus ja väljundiks elekter. Täpsemalt on sisendiks päikesevalgusest saadav energia ja väljundiks elektronides sisalduv energia.
Footonid ja valgus
Põhitasemel koosneb valgus pisikestest energiapakkidest, mida nimetatakse footoniteks. Päeva jooksul suheldakse miljarditega footoneid päikesepatareiga. Need footonid kannavad sõltuvalt nende värvist erinevas koguses energiat. Mõni footon peegeldab päikesepatareid, mõni läbib seda ja mõni neeldub. Iga footoni saatus sõltub selle energiast - või samaväärselt selle värvusest. Selle võimatus kindlalt ennustada ühe konkreetse footoni käitumist, kuid interaktsiooni tõenäosust on võimalik arvutada.
Valguse neeldumine
Valdav enamus päikesepatareidest on valmistatud pooljuhtidest. Pooljuhtide üks omadusi on energiastruktuurid, mida nimetatakse "ribalappideks". Ribalülituse alumises servas olevad elektronid on paigas, samas kui elektronid, mis saavad energia tõusu ribapööramise kõrgemale küljele, võivad vabalt liikuda - sealhulgas vabalt liikuda pooljuhist täielikult ja teha end elektriahelates kasulikuks . Kõige tõenäolisemalt imenduvad footonid, mis kannavad päikesepatareis ribalaiuse suurusele vastavat energiat. Efektiivsuse arvutamiseks peate iga footoni energia korrutama selle neeldumise tõenäosusega ja tõenäosusega, et see tehakse päikesepatareist välja elektriskeemiks. See on üsna keeruline arvutus.
Mõõtmine
Efektiivsuse arvutamine esimestest põhimõtetest on tülikas, kuid kui teil on sobivad mõõtmisriistad, saate arvutamist hõlpsamini teha. Raadomeetri abil saate mõõta võimsuse tihedust päikesevalguses. Võimsuse tiheduse korrutamisel päikesepatarei pindalaga saab mõõta päikesepatareisse jõudvat päikeseenergiat. Järgmise sammu võtate, ühendades ahela muutuva takisti, vooluanduri ja pingeanduriga. Elektrienergia on voolu ja pinge korrutis ning see muutub sõltuvalt sellest, kui palju koormust päikesepatarei töötab. Nii et varieerite takistust, arvutades võimsuse igal sammul ja leiate maksimaalse võimsuspunkti. Jagage maksimaalne väljundvõimsus päikeseenergia sisendi järgi ja saate päikeseenergiaelemendi kasuteguri.