太阳能电池板在阴天和夜晚如何工作?

太阳能电池板在夜空下
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由于太阳能电池板能够利用直接和间接的阳光来发电,即使光线被反射,甚至被浓密的云层或雨水部分阻挡,它们仍将继续工作。这意味着光伏(太阳能)板在阴天仍能工作,但它们产生的电力可能会减少,这取决于它们的质量和大小。

太阳能电池板由单独的太阳能电池因此,如果这些细胞被覆盖,它们就不会以100%的能力工作。虽然白天的时间,一年中的时间,天气,以及房屋周围遮光建筑物的位置可能会影响太阳能电池板,但这并不意味着你将没有任何电力。

雨可能实际上可以帮助保持面板顺利运行,因为它们可以洗掉灰尘和污垢。研究表明,光伏太阳能电池板表面上的灰尘积聚可以降低效率上升到50%。

太阳能电池板在阴天工作吗?

云层越多,太阳能电池板的工作效率就越低。当使用硅酮(迄今为止制造太阳能电池最常用的材料)制作太阳能电池板时,组件的20%-30%遮光会导致减少30%-40%在电源输出中。

屋顶太阳能板
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太阳能板转换阳光到直流电(DC),其中大部分是倒转成交流电(AC)为家庭中的电子设备供电。在异常晴朗的日子里,当你的太阳能系统产生的能量超过需要时,多余的能量会被储存在电池中或返回到公共电网。

这是哪里净计量进来。这些程序旨在为太阳系所有者提供他们产生的多余功率的信用,然后当他们的系统由于多云天气而产生的能量较少时,它们可以借鉴。净计量法可能因您所在的国家而异,许多公用事业公司将自愿提供或由于本地立法。由于净计量,否则无法负担昂贵的太阳能电池板和太阳能电池的房主可以投资可再生能源。从过量的电力中获得的金钱或信贷允许客户更快地偿还太阳能系统。

据说,多云的气候不会自动意味着您的财产对太阳能不适合。事实上,一些最受欢迎的太阳能地区也是最阴沉的。例如,波特兰,俄勒冈州,全国排名第21位为2020年安装的太阳能光伏系统总数;华盛顿州的西雅图降雨量更大,排在第26位。漫长的夏季、温和的气温和较长的阴天季节,实际上对这些城市有利,因为当天气太热时,太阳能电池板产生的电力也更少。

一个2020可再生与可持续能源研究杂志提出了一种新的方法来估计太阳能发电厂可获得的阳光量,因为目前云层覆盖的特征是主观使用“多云”或“部分多云”等术语,而不是精确的测量。这种新方法被称为光谱云光学特性估计(SCOPE),它估计了云的三种特性,并确定了到达地球表面的阳光量,以便对云层覆盖情况作出更准确的预测:云顶高度(每个云顶部的高度)、云厚度(云顶和云底之间的高度差)和云光学长度(云如何改变通过它的光的测量)。SCOPE可用于以5分钟间隔提供昼夜云光学特性的可靠实时估计,从而提供太阳预报,就像预测降雨或温度一样。

晚上会发生什么?

晚上的太阳能电池板
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虽然太阳能电池板在外面的黑暗时不会产生能量,但由于存储的能量储备和净计量,它们仍然能够在这些时期供电。然而,这种情况并非总是如此,由于夜间无法进入太阳能的太阳能系统意味着,一旦太阳落山,太阳能就无法使用。储能和电池备用系统的研究和进步为较大的公司和住宅房主为太阳能行业创造了更多机会。

即使是现在,太阳能的突破一直在发生。例如,加州大学戴维斯的研究人员正在研究热量的太阳能电池,这些太阳能电池将加热并从寒冷的夜空中吸取能量,就像传统的太阳能电池在白天那天吸收炎热的太阳光一样。这种夜间光伏电池可能会连续地保持发电,而无需依赖于在太阳能电池或电力网上储存过量的能量(其中大部分在化石燃料上运行)。根据该研究,已经为该项目制造的原型可以生产每平方米的50瓦电力,这约为传统太阳能电池板在白天能够产生的25%。

不列颠哥伦比亚大学的另一项研究发现,有趣的是,大肠杆菌的应用可以帮助提高阴天太阳能电池板的效率。研究人员利用这种细菌将阳光转化为能量的自然能力,在将其引入电极之前,在有机材料上涂上金属纳米颗粒。该项目仍处于实验阶段,但如果他们能够成功地将这种材料推广使用,就有可能与传统的太阳能电池板系统竞争。

考虑利弊

是否太阳能电池板是值得的归功于个人消费者。在安装方面,将来的太阳能将施加更高的短期成本,但如果降低电力成本和碳足迹,则可以证明自己是智能投资。虽然,成本可能会在未来的定义因素变得较小,至少是国家可再生能源实验室(NREL),该实验室是一项研究美国太阳能电池技术的政府资助的实验室。

NREL的任务是分析安装太阳能电池板的总成本,用于住宅、商业和公用事业规模的系统,并发现硬成本(物理太阳能电池硬件本身的成本)和软成本(如劳动力或政府许可等方面)自2010年以来都显著下降。住宅屋顶太阳能总成本此前是三个类别中最高的,减少了一半以上2010年到2020年。

考虑到俄勒冈州和华盛顿这样的国家,尽管保持着繁华的太阳能电池板行业,尽管保持着艰巨的太阳能电池板行业,即使您住在具有较冷的温度或阴天天气的地区,也可能在太阳能上运行。如果您无法投资太阳能蓄电池为您自己的太阳系,它是一个很好的想法,并使用当地的电力公司调查净计量计划,以帮助抵消成本。