تغییرات دما می تواند تاثیر قابل توجهی بر عملکرد سلول های خورشیدی تک کریستالی داشته باشد. رابطه بین دما و عملکرد سلول خورشیدی پیچیده است و عوامل متعددی در آن نقش دارند. در اینجا برخی از تأثیرات کلیدی تغییرات دما بر روی آنها آورده شده است سلول های خورشیدی تک کریستالی :
کاهش راندمان: با افزایش دما، بازده سلول های خورشیدی مونو کریستال معمولا کاهش می یابد. سلول های خورشیدی به گونه ای طراحی شده اند که در دمای معینی به طور بهینه کار کنند و انحراف از این دما می تواند منجر به کاهش راندمان شود.
VOC و کارایی:
ولتاژ مدار باز (VOC) یک سلول خورشیدی با افزایش دما کاهش می یابد. این کاهش در VOC به کاهش کلی بازده کمک می کند.
کارایی یک سلول خورشیدی اغلب در دمای استاندارد حدود 25 درجه سانتیگراد مشخص می شود. انحراف از این دما می تواند منجر به تغییرات در عملکرد شود.
جریان اتصال کوتاه (ISC):
جریان اتصال کوتاه (ISC) ممکن است کمی با دما افزایش یابد، اما این اثر به طور کلی با کاهش VOC جبران می شود. در نتیجه، تأثیر کلی بر کارایی منفی است.
ضریب پر کردن (FF):
ضریب پر شدن (FF)، که نشان می‌دهد چگونه یک سلول خورشیدی به طور موثر نور خورشید را به نیروی الکتریکی تبدیل می‌کند، می‌تواند تحت تأثیر تغییرات دما قرار گیرد. دمای بالاتر ممکن است منجر به کاهش ضریب پر شود.
تلفات حرارتی:
دماهای بالا می تواند تلفات حرارتی در سلول خورشیدی را افزایش داده و مقدار خالص انرژی الکتریکی تولید شده را کاهش دهد.
گرمایش بیش از حد همچنین می تواند به تخریب طولانی مدت مواد سلول خورشیدی و کاهش طول عمر آن کمک کند.
ضریب دما:
سلول های خورشیدی با یک ضریب دما مشخص می شوند که درصد تغییر راندمان را به ازای درجه سانتی گراد تغییر دما مشخص می کند.
سلول های خورشیدی تک کریستالی معمولا دارای ضریب دمایی منفی هستند که نشان دهنده کاهش بازده با افزایش دما است.
مزایای خنک کننده:
در برخی موارد، افزایش جزئی دما ممکن است عملکرد سلول های خورشیدی را به دلیل کاهش تلفات مقاومتی بهبود بخشد. با این حال، این اثر به طور کلی محدود است، و حرارت بیش از حد مضر است.
ملاحظات عملیاتی:
تغییرات دما به ویژه در کاربردهای دنیای واقعی، که در آن صفحات خورشیدی ممکن است در معرض شرایط محیطی متفاوتی قرار گیرند، مرتبط است.
مکانیسم های خنک کننده، مانند تهویه یا خنک کننده آب، ممکن است در برخی از تاسیسات برای کاهش تاثیر دمای بالا و بهبود عملکرد کلی استفاده شود.
به طور خلاصه، در حالی که سلول‌های خورشیدی تک کریستالی برای عملکرد در محدوده دما طراحی شده‌اند، انحراف از شرایط بهینه می‌تواند منجر به کاهش بازده و تخریب طولانی‌مدت شود. مدیریت حرارتی مناسب و ملاحظات طراحی سیستم برای به حداکثر رساندن عملکرد و طول عمر سلول های خورشیدی تک کریستالی در شرایط محیطی مختلف ضروری است.3
