Kandungan
Apabila anda duduk di pantai, langit biru yang anda lihat, kehangatan yang anda rasakan dan gelombang yang anda dengar semuanya ada sumbernya dalam tenaga cahaya matahari.Sel solar photovoltaic adalah cara menukar tenaga dalam cahaya matahari menjadi sesuatu selain hari percutian yang menyeronokkan. Sel suria menukar tenaga dalam cahaya matahari menjadi tenaga elektrik. Kecekapan sel solar adalah nisbah jumlah tenaga elektrik yang menghasilkan jumlah tenaga solar yang menyerangnya.
Kecekapan
Kecekapan mana-mana proses adalah ukuran sejauh mana proses berfungsi. Maksudnya, berapa banyak usaha yang anda perlukan untuk mendapatkan output. Kadang-kadang kecekapan adalah sukar untuk kuantifikasi, tetapi untuk sel solar, yang agak mudah. Input ke sel solar adalah cahaya matahari dan outputnya adalah elektrik. Lebih khusus lagi, input adalah tenaga dari cahaya matahari, dan outputnya adalah tenaga dalam elektron.
Foton dan Cahaya
Pada tahap asas, cahaya terdiri daripada paket kecil tenaga yang dipanggil foton. Pada bila-bila masa setiap hari, bilion foton berinteraksi dengan sel suria. Mereka foton membawa pelbagai tenaga, bergantung pada warna mereka. Sesetengah foton mencerminkan sel solar, ada yang melaluinya dan ada yang diserap. Nasib mana-mana foton yang diberikan bergantung kepada tenaganya - atau, dengan warna yang sama. Tidak mungkin untuk meramalkan kepastian perilaku mana-mana satu foton tertentu, tetapi adalah mungkin untuk mengira kebarangkalian interaksi.
Penyerapan cahaya
Sebahagian besar sel suria diperbuat daripada semikonduktor. Salah satu ciri semikonduktor ialah struktur tenaga yang disebut "bandgaps." Elektron di bahagian bawah perangkap bandang terjebak di tempat, manakala elektron yang mendapat rangsangan tenaga ke bahagian tinggi gerbang itu bebas bergerak - termasuk bebas untuk keluar dari semikonduktor sama sekali dan menjadikan diri mereka berguna dalam litar elektrik . Foton yang membawa tenaga dekat dengan saiz pukulan dalam sel solar adalah yang paling mungkin diserap. Untuk mengira kecekapan yang anda perlukan untuk membiak tenaga setiap foton dengan kebarangkalian diserap dan kebarangkalian menjadikannya dari sel suria ke litar elektrik. Itulah perhitungan yang agak kompleks.
Pengukuran
Mengira kecekapan dari prinsip pertama adalah rumit, tetapi jika anda mempunyai alat pengukur yang tepat, anda boleh membuat pengiraan lebih mudah. Dengan radiometer anda boleh mengukur ketumpatan kuasa di bawah cahaya matahari. Mengalikan kepadatan kuasa dengan kawasan sel solar memberikan ukuran tenaga solar yang masuk ke dalam sel solar. Anda mengambil langkah seterusnya dengan melampirkan litar dengan perintang yang berubah-ubah, sensor semasa dan sensor voltan. Kuasa elektrik adalah produk semasa dan voltan, dan ia berubah bergantung kepada jumlah beban sel solar yang sedang memandu. Jadi anda mengubah rintangan, mengira kuasa pada setiap langkah, dan mencari titik kuasa maksimum. Bahagikan output kuasa maksimum dengan input tenaga suria dan anda mempunyai kecekapan sel solar.