To jakie warunki atmosferyczne panują na zewnątrz oraz ciągłe wahanie temperatury nie pozostaje bez znaczenia dla modułów fotowoltaicznych Oczywiście nie wszyscy zdają sobie z tego sprawę zwłaszcza zważając na fakt, że panele słoneczne są urządzeniami których przeznaczeniem jest praca na zewnątrz. Po wpływem promieniowania słonecznego na nie padającego wytwarzają one bowiem prąd, czyli spełniają swoje zadanie. Zmiana temperatury otoczenia powoduje zmianę temperatury samych ogniw fotowoltaicznych. Wraz ze zmiana temperatury, ulegają zmianie właściwości fizyczne materiału półprzewodnikowego (krzemu) z którego ogniwa są wykonane:
- współczynnik absorbcji promieniowania,
- ruchliwość ładunków,
- szerokość przerwy energetycznej,
- samoistna koncentracja nośników ładunku,
- rezystywność półprzewodnika.
Wpływ wysokiej temperatury na panel słoneczny
Panele fotowoltaiczne wytwarzają prąd pod wpływem padającego na nie promieniowania słonecznego. Czyli jednym słowem im więcej słonecznych dni będzie tym więcej prądu będą w stanie wytworzyć moduły. Słoneczne dni kojarzą nam sie oczywiście z wysoką temperatura otoczenia i tym samym taka temperatura kojarzyć się nam będzie z wysoką sprawnością paneli. Nic bardziej mylnego. Wysoka temperatura panująca na zewnątrz powoduje wzrost temperatury samych modułów fotowoltaicznych. Co prowadzi do spadku napięcia na panelu oraz generowanej przez niego mocy. Tym samym im wyższa temperatura na zewnątrz tym niższa sprawność paneli słonecznych.
Wpływ niskiej temperatury na panel słoneczny
Przed zakupem paneli fotowoltaicznym lub decyzją o montażu instalacji fotowoltaicznej najczęściej pojawiającym się i wciąż powtarzającym pytaniem jest: „Czy panele słoneczne działają zimą?”, która w naszym kraju trwa (niestety) prawie pół roku. Okres jesienno-zimowy kojarzy nam sie z niską temperaturą oraz małą ilością słonecznych dni. Ale czy nasze panele będą działały w tym czasie? Oczywiście, że tak i będą one osiągały większą sprawność niż w upalny letni dzień. W zimny słoneczny dzień panele fotowoltaiczne będą działały z wysoką sprawnością ponieważ duża ilość promieniowania pozwalająca na wytwarzanie prądu będzie padać na ich powierzchnię, a niska temperatura nie pozwoli na szybkie ich nagrzanie. Wiadomym jest fakt, że jeżeli warunki temperaturowe będą bardzo korzystne dla paneli natomiast do ich powierzchni nie będą docierały promienie słoneczne ogniwa nie będą wytwarzały prądu.
Czynniki wpływające na nagrzewanie się paneli słonecznych
Stopień nagrzania się ogniwa fotowoltaicznego przy danej temperaturze jest zależny od kilku czynników:
- Głównym czynnikiem który wpływa na nagrzewanie się ogniw słonecznych jest oczywiście temperatura powietrza. Duże natężenie promieniowania słonecznego będzie maiło pozytywny wpływ na ich działanie, natomiast wysoka temperatura otoczenia – która najczęściej się z nim wiąże juz niestety nie. Przy bardzo wysokich temperaturach otoczenia, czy montażu paneli gdzie wysoka temperatura występuje przez cały rok stosuje się specjalne układy chłodzące ogniwa. Tak by nie tracić mocy całego systemu, oraz jak najbardziej spowolnić starzenie sie paneli fotowoltaicznych.
- Duże znaczenie w szybkości nagrzewnia sie modułów ma ich jakość. Należy tu zaznaczyć, ze nie tylko bardzo ważna w tym przypadku będzie jakość zastosowanego krzemu ale również wykonanie obudowy, szyby hartowane oraz foli. Dla paneli wysokiej klasy ich producenci podają, ze tracą one na mocy maksymalnej nie więcej niż 0,5 na jeden stopień Celsjusza wzrostu temperatury.
- Zjawiskiem klimatycznym mającym pozytywny wpływ na nagrzewanie sie ogniw ma wiatr. Odpowiednia cyrkulacja powietrza pozwala na chłodzenia paneli i znaczne obniżenie ich temperatury co w efekcie pozwala na uzyskanie przez nie wyższego napięcia.
- Na nagrzewanie sie modułów będzie mieć również wpływ ich ulokowanie czyli montaż na dachu. bardzo ważne jest by znajdowały sie one odpowiedniej odległości od powierzchni dachu. Co zapewni odpowiednią, swobodną cyrkulację powietrza z tyłu paneli.
