การคำนวณกำลังไฟฟ้าและเงื่อนไขการทดสอบสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์

เซลล์แสงอาทิตย์ประกอบด้วยเซลล์ซิลิคอนผลึกและเซลล์ฟิล์มบางเป็นหลัก โดยคุณลักษณะของแต่ละเซลล์จะกำหนดสถานะที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ในการใช้งานที่แตกต่างกัน

เซลล์แสงอาทิตย์นี้ใช้แท่งซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ความบริสุทธิ์สูงเป็นวัตถุดิบ โดยมีข้อกำหนดความบริสุทธิ์อยู่ที่ 99.999% เพื่อลดต้นทุนการผลิต เซลล์แสงอาทิตย์สำหรับใช้งานภาคพื้นดินจึงใช้แท่งซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์เกรดพลังงานแสงอาทิตย์ และได้มีการผ่อนปรนตัวชี้วัดประสิทธิภาพของวัสดุ เซลล์แสงอาทิตย์บางชนิดสามารถใช้วัสดุส่วนหัวและส่วนท้าย รวมถึงวัสดุซิลิคอนผลึกเดี่ยวที่เหลือจากกระบวนการแปรรูปด้วยอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ และผลิตแท่งซิลิคอนผลึกเดี่ยวสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์โดยเฉพาะหลังจากการวาดแบบใหม่ แท่งซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์จะถูกตัดเป็นชิ้นๆ โดยทั่วไปมีความหนาประมาณ 175 ไมโครเมตร หลังจากการขึ้นรูป ขัด ทำความสะอาด และกระบวนการอื่นๆ แล้ว แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนจะถูกนำมาแปรรูปเป็นแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนดิบ

ระบบผลิตไฟฟ้ากระแสสลับพลังงานแสงอาทิตย์ประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์ ตัวควบคุมการชาร์จ อินเวอร์เตอร์ และแบตเตอรี่ ส่วนระบบผลิตไฟฟ้ากระแสตรงพลังงานแสงอาทิตย์ไม่มีอินเวอร์เตอร์ เพื่อให้ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สามารถจ่ายพลังงานได้เพียงพอต่อการใช้งาน จำเป็นต้องเลือกส่วนประกอบให้เหมาะสมกับกำลังไฟฟ้าของเครื่องใช้ไฟฟ้า ยกตัวอย่างกำลังไฟฟ้าขาออก 100 วัตต์ ใช้งานวันละ 6 ชั่วโมง เพื่อประกอบการคำนวณ:

1. ขั้นแรก ให้คำนวณวัตต์-ชั่วโมงที่ใช้ต่อวัน (รวมการสูญเสียของอินเวอร์เตอร์) หากประสิทธิภาพการแปลงของอินเวอร์เตอร์อยู่ที่ 90% ดังนั้นเมื่อมีพลังงานขาออก 100W พลังงานขาออกที่ต้องการจริงควรเป็น 100W/90% = 111W หากใช้งานเป็นเวลา 5 ชั่วโมงต่อวัน การใช้พลังงานจะอยู่ที่ 111W * 5 ชั่วโมง = 555 วัตต์ชั่วโมง

2. การคำนวณแผงโซลาร์เซลล์: คำนวณจากเวลาแสงแดดที่มีประสิทธิภาพต่อวัน 6 ชั่วโมง และพิจารณาประสิทธิภาพการชาร์จและการสูญเสียพลังงานระหว่างการชาร์จ กำลังไฟฟ้าขาออกของแผงโซลาร์เซลล์ควรอยู่ที่ 555 วัตต์ชั่วโมง/6 ชั่วโมง/70% = 130 วัตต์ โดย 70% ของกำลังไฟฟ้าจริงที่แผงโซลาร์เซลล์ใช้ในระหว่างการชาร์จ

1. เนื่องจากกำลังขับของโมดูลโซลาร์เซลล์ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ความเข้มของแสงอาทิตย์และอุณหภูมิของเซลล์แสงอาทิตย์ การวัดโมดูลโซลาร์เซลล์จึงดำเนินการภายใต้เงื่อนไขมาตรฐาน (STC) ซึ่งกำหนดไว้ดังนี้: คุณภาพอากาศ AM1.5 ความเข้มแสง 1000W/m2 อุณหภูมิ 25°C

2. ภายใต้เงื่อนไขนี้ กำลังไฟฟ้าสูงสุดที่โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ส่งออกเรียกว่า กำลังไฟฟ้าสูงสุด ในหลายกรณี กำลังไฟฟ้าสูงสุดของโมดูลมักจะวัดโดยเครื่องจำลองพลังงานแสงอาทิตย์ ปัจจัยหลักที่มีผลต่อประสิทธิภาพการส่งออกของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ได้แก่ อิมพีแดนซ์ของโหลด ความเข้มของแสงอาทิตย์ อุณหภูมิ เงา และอื่นๆ

เซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ คือ เซลล์แสงอาทิตย์ที่ทำจากแท่งซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ที่มีความบริสุทธิ์สูง และปัจจุบันเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วที่สุด โครงสร้างและกระบวนการผลิตของเซลล์แสงอาทิตย์ได้รับการสรุปขั้นสุดท้ายแล้ว และผลิตภัณฑ์ต่างๆ ได้ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายทั้งในอวกาศและภาคพื้นดิน