Πόσο από την ενέργεια του ήλιου μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρική ενέργεια από φωτοβολταϊκό κύτταρο;

Η αποτελεσματικότητα ενός φωτοβολταϊκού κυττάρου στη μετατροπή του ηλιακού φωτός στην ηλεκτρική ενέργεια είναι ένα πολύπλοκο θέμα με διάφορους παράγοντες που επηρεάζουν το αποτέλεσμα.

Εδώ είναι μια κατανομή:

θεωρητικό όριο:

* Η θεωρητική μέγιστη απόδοση για ένα ηλιακό κύτταρο μιας διασταύρωσης είναι περίπου 33,7% . Αυτό βασίζεται στο όριο Shockley-Queisser, το οποίο θεωρεί τις απώλειες ενέργειας που είναι εγγενείς στη διαδικασία μετατροπής.

Πρακτική απόδοση:

* Τρέχοντα εμπορικά διαθέσιμα ηλιακά κύτταρα επιτυγχάνουν αποτελεσματικότητα που κυμαίνονται από 15% έως 20% .

* ηλιακά κύτταρα υψηλής απόδοσης Στα ερευνητικά εργαστήρια μπορούν να φτάσουν μέχρι 46% (χρησιμοποιώντας τεχνολογία πολλαπλών διασταυρώσεων).

Παράγοντες που επηρεάζουν την αποτελεσματικότητα:

* Τύπος υλικού: Τα διαφορετικά υλικά έχουν διαφορετικά κενά ζώνης, επηρεάζοντας πόσο φως του ήλιου μπορούν να απορροφήσουν. Το πυρίτιο είναι το πιο συνηθισμένο υλικό, αλλά τα νεότερα υλικά όπως οι περοβσκίτες προσφέρουν υψηλότερες δυνατότητες.

* Θερμοκρασία: Η απόδοση μειώνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία.

* Γωνία επίπτωσης: Η γωνία με την οποία το φως του ήλιου χτυπά το κύτταρο επηρεάζει την ποσότητα ενέργειας που απορροφάται.

* Διαδικασία κατασκευής: Η ποιότητα της διαδικασίας κατασκευής επηρεάζει την αποτελεσματικότητα.

Key Takeaway:

Ενώ το θεωρητικό όριο της απόδοσης των ηλιακών κυττάρων είναι περίπου 33,7%, οι πρακτικές εφαρμογές κυμαίνονται από 15%έως 20%. Οι συνεχιζόμενες έρευνες και οι εξελίξεις στα υλικά και την κατασκευή πιέζουν τα όρια της αποτελεσματικότητας.

Είναι σημαντικό να θυμάστε: Η απόδοση είναι μόνο ένας παράγοντας που πρέπει να ληφθεί υπόψη κατά την αξιολόγηση της απόδοσης των ηλιακών κυττάρων. Άλλοι παράγοντες όπως το κόστος, η ανθεκτικότητα και η διαθεσιμότητα διαδραματίζουν επίσης σημαντικό ρόλο.