Sinne-sellen binne net-meganyske apparaten dy't heallieders brûke om sinneljocht direkt yn elektrisiteit om te setten fia it fotovoltaïske effekt. Yntuïtyf soene minsken tinke kinne dat sinnesellen goed groeie ûnder yntins sinneljocht, mar is dat echt it gefal?
De minskheid brûkt al lang sinne-enerzjy, mei trije wichtichste manieren om it om te setten: fotovoltaïske konverzje, fototermyske konverzje en fotogemyske konverzje. Fotovoltaïske (PV) enerzjyopwekking, dy't sinneljocht omset yn elektrisiteit, is ien fan 'e effisjintste gebrûken fan sinne-enerzjy.
It fotovoltaïske effekt waard foar it earst waarnommen yn 1839 troch de Frânske wittenskipper Edmond Becquerel, en it ferwiist nei it generearjen fan in elektryske potinsjeel as ljocht in heallieder rekket. Letter ferklearre Einstein dit effekt mei de kwantumteory fan ljocht, dy't him de Nobelpriis foar Natuerkunde fan 1921 oplevere.
Oars as it fotoelektryske effekt, dat optreedt as ljocht op ien geleider rekket, bart it fotovoltaïske effekt op 'e grins tusken twa healgeleiderplaten. As dizze grins ferbûn is troch in tried, makket it in elektrysk fjild, wêrtroch't stroom streame kin.
Dus, hoe feroarje sinnesellen sinneljocht yn elektrisiteit? Sinneljocht is in breed spektrum fan elektromagnetyske strieling. As it in sinnesel rekket, kin de strieling reflektearre, absorbearre of trochlitten wurde. Allinnich absorbearre strieling wurdt omset yn elektryske enerzjy.
Foar healgeleiders op basis fan silisium is in enerzjy fan 1,11 elektronvolt (eV) nedich om in elektron los te meitsjen fan syn atoom. Allinnich fotonen mei enerzjy grutter as dizze drompel kinne elektrisiteit generearje. Oerstallige enerzjy fan fotonen mei hegere enerzjy giet lykwols ferlern as waarmte, wat bydraacht oan 'e ferwaarming fan it sinnepaniel, wat de temperatuer boppe de omjouwingslucht ferheegje kin.
Yn tsjinstelling ta wat faak tocht wurdt, hawwe sinnesellen op basis fan silisium eins in foarkar foar koelere omjouwings, ek al hawwe se noch sinneljocht nedich. As de temperatueren omheech geane, produsearje sinnepanielen minder enerzjy, nettsjinsteande it ûntfangen fan deselde hoemannichte sinneljocht.
Hege temperatueren ferminderje benammen de iepen-circuit spanning (de spanning as der gjin stroom streamt), hoewol de koartslutingstroom (de stroom as de sel koartsluten is) relatyf stabyl bliuwt. Dit betsjut dat hegere temperatueren liede ta legere effisjinsje en fermindere útfierkrêft.
Sinne-sellen wurde typysk test by in standerttemperatuer fan 25 °C (77 °F). As de temperatuer fan it paniel 60 °C (140 °F) of heger berikt, sakket it fermogen flink. Foar elke graad temperatuerferheging nimt de koartslutingsstroom mar mei 0,04% ta, wylst de iepen-circuit spanning mei 0,4% ôfnimt.
Sels hoewol de effisjinsje yn 'e simmer ôfnimt, resulteart de oerfloed oan sinneljocht yn dit seizoen noch altyd yn in hegere totale enerzjyproduksje yn ferliking mei oare seizoenen.
Hoe sinnepanielen ôf te koelen
Lykas oare elektroanyske apparaten prestearje sinnepanielen better by koelere temperatueren. Om't se foar stroom ôfhinklik binne fan sinneljocht ynstee fan waarmte, funksjonearje se it bêste yn heldere, mar koele omstannichheden.
Om sinnepanielen yn 'e simmer ôf te koelen, moatte wy in skaad sette? Fansels net! It blokkearjen fan sinneljocht soe it doel fan in sinnepaniel ûntkenne. Hoe sit it mei it oanbringen fan sinneskerm? Nee, it oanbringen fan fysike barriêres soe ljochtabsorpsje ferminderje, en gemyske metoaden soene net helpe om de temperatuer te ferleegjen.
Foar sinnepanielen op it dak is natuerlike fentilaasje in effektive en ekonomyske manier om se te koelen. It ynstallearjen fan de panielen mei in gat tusken har en it dak lit loft sirkulearje en de panielen koelje. It is lykwols wichtich om blêden en pún út 'e gat te hâlden om de luchtstream te behâlden en oerferhitting te foarkommen.
Undersykers hawwe ek ferskate koelmetoaden bestudearre om de effisjinsje fan sinnepanielen te ferbetterjen. Neist natuerlike fentilaasje binne twongen loftkoeling en fotovoltaïsk-termyske koeling (PVT) ûndersocht, wat weardefolle ynsjoggen biedt yn it ferleegjen fan panieltemperatueren en it ferheegjen fan enerzjyútfier.
As sinnesellen, de útstjoerders fan skjinne enerzjy, trochgean mei yntegrearjen yn ús libben, bringe se in nije weach fan koalstofarme, miljeufreonlike oplossingen mei.
