什么是太阳能电池板效率?的定义和重要性

在一个小时的时间里，太阳提供足够的能量来促进一整年的人类文明。太阳能电池板只能捕捉到最多四分之一的太阳能能量击中它们并将其转换为电力 - 自从阳光 - 自从此产生了巨大的改善第一光伏电池该公司创建于1839年，但正在进行提高太阳能发电效率和加速向清洁、可再生能源过渡的研究。

创建一个高效的太阳能电池板有许多因素，因此了解要查找的内容可以帮助您在安装上省钱并帮助您随着时间的推移保持效率。然而，请记住，太阳系中的实际硬件仅为屋顶太阳系总成本的三分之一（35％）。其余的是“软成本“比如劳动、许可和计划。因此，虽然太阳能电池板的效率很重要，但它只是一个更大的组件中的一个元素。

为什么效率很重要

如果你有无限的空间，并且在空地或空地上安装太阳能电池板，那么效率就没有把它们安装在屋顶上那么重要，因为在屋顶上最大限度地利用有限的空间是很重要的。更高的效率降低了太阳能系统的总成本，减少了太阳能所有者收回安装成本的时间。生产太阳能电池板对环境的影响也会减少，因为效率更高的电池板可以更快地偿还生产电池板所使用的能源，而生产同样数量的电力需要更少、更高效的电池板。

哪些因素决定太阳能电池板的效率?

太阳能电池将来自阳光的光子（能量分组）转换成在伏特中测量的电子的电流，因此是术语光伏（PV）。太阳能电池板常用的光伏电池由硅晶体制成，尽管其他元素（例如硒和锗）也具有光伏性能。找到右晶结构中最有效的元件或元素组合决定了太阳能电池板的效率如何，但也是其他因素也是如此。

反射

如果不治疗,30%或更多攻击光伏电池的光子将被反射为光。最小化反射涉及涂覆和纹理PV电池以吸收而不是反射光，这就是为什么太阳能电池板的颜色为暗。

波长

到达地球的太阳辐射包括大部分的电磁波谱，从x射线到无线电波，其中大约一半的辐射来自紫外线到红外波段。随着波长变短，光子的能量增加，这就是为什么蓝色比红色有更多的能量。设计光伏电池需要考虑这些不同的波长，以最大限度地利用不同波长和不同能量水平的光子发电。

复合

重组是生成的反义词。当来自太阳的光子被PV电池吸收时，光子激发晶体中的电子，使它们跳到导电材料上，产生“自由电子”(电)电流。但是如果一个电子的能量很弱，它重组用另一电子留下的“孔”，从未离开硅晶体。相反，它释放热量或光而不是产生电流。

复合可能是由PV电池晶体结构中的缺陷或杂质引起的。然而，晶体中的杂质是使电子朝特定方向移动所必需的;否则，不创建当前。挑战是在保持电流的同时降低复合的水平。

温度

缅因州奥古斯塔的接收每天大约4.8小时的日照时间这一数据略低于佐治亚州奥古斯塔市每天5小时的日照时间。然而，光伏电池在较低的温度下工作得更好，因此缅因州奥古斯塔屋顶上的电池板在发电方面可能比佐治亚州奥古斯塔屋顶上的电池板更有效率，即使它们每天都在工作日晒更低。

太阳能电池板在他们的最大效率根据EnergySage的数据，在15°C(59°F)到35°C(95°F)之间的温度，但电池板本身可以上升到65°C(150°F)。面板将被标记为温度系数这是它们在25°C(77°F)以上每一度都会失去效率的速率。温度系数为-0.50%的电池板，每超过25°C一度，就会损失0.5%的效率。

如何测试太阳能电池板的效率?

从本质上讲，测试太阳能电池板的效率意味着找出太阳能电池板能够产生的电量和电池板所暴露的太阳辐照量之间的比率。下面是测试是如何进行的:

太阳能电池板在25°C下测试，暴露于每平方米的每平方米太阳辐照度 - 所谓的“标准试验条件”（STC），然后测量它们的电力输出。

电池板的功率输出额定值(Pmax)，以瓦为单位，是太阳能电池板在STC下设计产生的最大功率。一个标准的住宅面板的额定输出功率为275-400瓦。

例如：STC下的2平方米的面板将暴露在2,000瓦上。如果它具有350瓦的功率输出额定值（Pmax），则将具有17.50％的效率等级。

为了计算电池板的效率，将Pmax除以电池板的太阳辐照度，然后乘以100%。350 / 2000 = 1750, 1750 × 100 = 17.50%。

提高效率的小贴士

最有效的面板可能不是最好的钱。考虑面板的整个系统成本（从“软成本”分开）。鉴于面板的效率，在接下来的25年里，它们会产生多少瓦特（假设标准测试条件）？你需要多少瓦特？也许你是过度建设，而较低的效率系统将以较低的成本提供所有需求。

安装了太阳系后，保持面板清洁。定期降雨将完成这项工作，但如果你居住在干燥的气候中，每年使用普通水（没有肥皂，可以留下电影）去除灰尘和污垢。如果它们过度悬挂屋顶，并拆下面板和屋顶之间的任何碎屑，因为更大的空气循环使您的面板更冷。如果需要，可以获得太阳能easeard以从邻近障碍物中删除阴影。

具有太阳系的软件将在千瓦时（kWh）中监控其输出。如果发现随着时间的推移输出下降，则所有其他条件相等，都有您的系统测试。这些测试需要AMPMeter和万用表：咨询专业人士，因为您可以通过错误地进行测试来损坏您的面板。

太阳能未来很明亮

在2021年6月，最大效率太阳能光伏面板市场上的电池供应量为22.6%，而其他一些制造商的电池供应量超过了20%。这就是为什么正在进行研究，以创造更有效的材料组合，可以在商业上可行。钙钛矿或有机光伏电池可能很快达到商业化，而更多的发明方法如人工光合作用展现出希望，即使它们仍处于发展的早期阶段。实验室的研究已经生产出了效率接近50%的光伏电池，但将研究成果投入市场是太阳能技术未来的关键。