Qayta tiklanadigan energiyaning ommalashishi bilan quyosh batareyalari asta-sekin yashil energiyaning eng muhim manbalaridan biriga aylandi. Biroq, ko'p odamlar quyosh batareyalarining energiya ishlab chiqarish samaradorligi va energiya ishlab chiqarishiga turli omillar, jumladan, yorug'lik sharoitlari ta'sir qilishini bilmasligi mumkin. Xo'sh, yorug'lik sharoitlari quyosh batareyalari tomonidan ishlab chiqariladigan energiyaga qanday ta'sir qiladi? Bugun biz ushbu mavzuni ommalashtiramiz.
1. yorug'lik intensivligi va energiya ishlab chiqarish
Yorug'lik intensivligi, sodda qilib aytganda, birlik maydonga to'g'ri keladigan quyosh nurining nurlanish kuchidir. Quyosh batareyalari uchun yorug'lik intensivligi qanchalik yuqori bo'lsa, quyosh batareyasi shuncha ko'p energiya oladi, uning chiqish quvvati ham shuncha yuqori bo'ladi. Shuning uchun, kuchli quyosh nuri tushadigan quyoshli kunlarda quyosh batareyalari tomonidan ishlab chiqariladigan quvvat odatda yuqori bo'ladi.
Fotovoltaik elementning energiya ishlab chiqarish quvvati odatda standart sinov sharoitida 1000 Vt/m² yorug'lik intensivligida o'lchanadi, bu laboratoriyalarda quyoshli kunduzgi yorug'likni simulyatsiya qilish uchun ishlatiladigan standart qiymatdir. Yorug'lik intensivligi oshganda, quyosh elementidagi fotovoltaik tok kuchayadi, bu esa o'z navbatida chiqish quvvatini oshiradi; aksincha, agar yorug'lik intensivligi pasaysa, masalan, bulutli kunlarda yoki quyosh botish vaqtida, element tomonidan ishlab chiqarilgan quvvat sezilarli darajada kamayadi.
Yorug'lik intensivligi kun davomida o'zgarib turadi. Ertalabdan boshlab quyosh asta-sekin ko'tariladi, yorug'lik intensivligi ham asta-sekin oshadi; peshin vaqtida yorug'lik intensivligi eng yuqori qiymatiga etadi; tushdan keyin, quyosh g'arbda asta-sekin botishi bilan, yorug'lik intensivligi asta-sekin pasayib, quyosh botishi butunlay yo'q bo'lib ketadi. Quyosh nuri intensivligidagi bu o'zgarish bir kun ichida quyosh batareyasi energiyasini ishlab chiqarishga bevosita ta'sir qiladi.
2. Yorug'lik burchagi va energiya ishlab chiqarish samaradorligi
Yorug'lik burchagi ham quyosh batareyalarining energiya ishlab chiqarishiga katta ta'sir ko'rsatadi. Quyosh nuri quyosh batareyasi yuzasiga vertikal ravishda tushganda, fotovoltaik batareya eng ko'p yorug'lik energiyasini yutishi mumkin va shuning uchun eng yuqori energiya ishlab chiqarishni amalga oshiradi; va quyosh nuri qiyshiq bo'lganda, yorug'likning bir qismi aks etadi, batareya tomonidan yutilgan yorug'lik energiyasi kamayadi va shunga mos ravishda energiya ishlab chiqarish kamayadi.
Batareyalarning energiya ishlab chiqarish samaradorligini maksimal darajada oshirish uchun ko'plab quyosh tizimlari quyoshni kuzatish moslamalari bilan jihozlangan bo'lib, ular optimal tushish burchagini saqlab qolish uchun quyoshning holatiga qarab fotovoltaik batareyalarning burchagini avtomatik ravishda sozlaydi. Ushbu texnologiya fotovoltaik batareyalarning umumiy energiya ishlab chiqarishini oshirishda samarali bo'ldi.
3. Yorug'lik davomiyligining energiya ishlab chiqarishga ta'siri
Yorug'lik davomiyligi ham quyosh batareyalarining energiya ishlab chiqarishiga ta'sir qiluvchi muhim omil hisoblanadi. Bir kunda yorug'lik soatlari qancha uzoq bo'lsa, quyosh batareyasi shuncha ko'p elektr energiyasi ishlab chiqarishi mumkin. Shu sababli, yuqori kengliklarda quyosh batareyalari qishki yorug'lik soatlari qisqa bo'lgani uchun nisbatan kamroq elektr energiyasi ishlab chiqaradi, yorug'lik soatlari uzoq bo'lgan hududlarda esa yil davomida ishlab chiqarilgan elektr energiyasi miqdori ko'proq bo'ladi.
Bunga qo'shimcha ravishda, mavsumiy o'zgarishlar yorug'lik soatlariga ham ta'sir qiladi. Masalan, yozda, kunlar uzunroq bo'lganda, quyosh batareyalari uzoqroq vaqt davomida elektr energiyasi ishlab chiqarishga qodir; qishda esa, kunlar qisqaroq bo'lganda, ishlab chiqarilgan elektr energiyasining vaqti va umumiy miqdori tabiiy ravishda kamayadi.
4. Iqlim sharoitlari va fotovoltaik ishlash
Iqlim sharoitlari ham quyosh batareyalari tomonidan ishlab chiqariladigan energiyaga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin. Bulutli va tumanli sharoitlarda quyosh nurlari bulutlar yoki osma zarrachalar bilan to'siladi, bu esa fotovoltaik batareya tomonidan qabul qilinadigan yorug'lik energiyasi miqdorining kamayishiga olib keladi va ishlab chiqariladigan energiya sezilarli darajada kamayadi. Bundan tashqari, yomg'ir va qor ham fotovoltaik panellar tomonidan yorug'likning yutilishiga ta'sir qilishi mumkin, bu esa batareyalarning energiya ishlab chiqarish samaradorligini pasaytiradi.
Qizig'i shundaki, fotovoltaik batareyalarning ishlashi nafaqat quyosh nuri kuchiga bog'liq, ba'zida juda kuchli quyosh nuri yaxshi narsa bo'lmasligi mumkin. Masalan, quyosh batareyalarining energiya ishlab chiqarish samaradorligi yuqori harorat sharoitida pasayadi, chunki haroratning oshishi batareya ichidagi qarshilikni oshiradi, bu esa energiya ishlab chiqarishning pasayishiga olib keladi. Shuning uchun ba'zi hududlarda odamlar energiya ishlab chiqarish samaradorligini oshirish uchun sovutish tizimlaridan foydalanib, fotovoltaik modullarini salqinroq saqlashadi.
5. Spektral tarkibning ta'siri
Quyosh nuri spektr deb nomlanuvchi turli to'lqin uzunlikdagi fotonlardan iborat. Quyosh batareyalari turli to'lqin uzunlikdagi yorug'likni turlicha yutadi va spektral tarkibdagi o'zgarishlar ham quyosh batareyalari tomonidan ishlab chiqariladigan quvvatga ta'sir qilishi mumkin. Umuman olganda, fotovoltaik batareyalar ko'rinadigan yorug'lik uchun eng yuqori yutilish samaradorligiga va ultrabinafsha va infraqizil yorug'lik uchun nisbatan past yutilishga ega. Shuning uchun, fotovoltaik batareyalarning energiya ishlab chiqarish samaradorligi spektrda ko'rinadigan yorug'lik komponenti ko'proq bo'lganda yaxshiroq bo'ladi.
Osmon bulutli bo'lganda yoki erta tongda va kechqurun quyosh nuri spektri o'zgaradi, ko'rinadigan komponent kamayadi va infraqizil komponent ortadi va bu holda fotovoltaik xujayraning energiya ishlab chiqarish samaradorligi ham pasayadi. Fotovoltaik xujayralarning spektral javobini yaxshilash maqsadida ba'zi tadqiqotlar quyosh spektrining kengroq diapazonini yuta oladigan materiallarni, masalan, laboratoriya sharoitida yorug'likni yaxshiroq yutish xususiyatlarini ko'rsatgan xalkogenidlarni ishlab chiqishga bag'ishlangan.
6. AM 1.5 G sinov standarti
Fotovoltaik elementlarni sinovdan o'tkazishda standart spektral holat sifatida AM 1.5 G dan foydalanish odatiy holdir. AM havo massasini anglatadi va AM 1.5 quyosh nurlarining atmosfera orqali o'tadigan yo'li quyoshning atmosfera orqali o'tadigan to'g'ridan-to'g'ri vertikal yo'lidan bir yarim baravar uzunroq degan ma'noni anglatadi. AM 1.5 G butun dunyoda keng qo'llaniladigan standart bo'lib, ochiq havoda atmosfera va yer yuzasidan o'tadigan quyosh nurlarining spektral holatini ifodalaydi, bu taxminan 1000 Vt/m² yorug'lik intensivligiga mos keladi. AM 1.5 G butun dunyoda qo'llaniladigan standart bo'lib, ochiq havoda atmosfera va Yer yuzasiga o'tadigan yorug'lik natijasida hosil bo'ladigan spektral sharoitlarni ifodalaydi va taxminan 1000 Vt/m² yorug'lik intensivligiga va taxminan 100 000 Lyuks yorug'lik intensivligiga mos keladi.
AM 1.5 G dan foydalanish laboratoriyadagi sinov sharoitlarining kundalik muhitda quyosh batareyalarining ishlashini aniq baholash uchun haqiqiy sharoitlarga iloji boricha yaqin bo'lishini ta'minlaydi.
7. Ichki yorug'lik standartlari va intensivligi
Shuningdek, ichki yorug'lik intensivligi bo'yicha milliy standartlar mavjud. Masalan, Xitoyning tegishli milliy standartlariga (masalan, Bino Yoritish Dizayn Standarti GB 50033-2013) muvofiq, turli maqsadlar uchun mo'ljallangan ichki makonlar turli xil yorug'lik talablariga ega. Umuman olganda, oddiy ofis muhiti uchun yorug'lik darajasi taxminan 300-500 lyuks bo'lishi kerak, maktab sinfi uchun esa yorug'lik standarti yuqoriroq, odatda 500 lyuksdan yuqori.
Kvadrat metrga to'g'ri keladigan ichki yorug'lik intensivligi uchun, quvvatga aylantirilganda, u odatda yorug'lik manbasining haqiqiy turi va yorug'lik samaradorligiga qarab 5-15 Vt/m² oralig'ida bo'ladi. Bu yorug'lik intensivligi tashqi quyosh nuri uchun standartdan ancha past, ammo kundalik faoliyat va ichki yoritish uchun etarli.
8. Yorug'lik sharoitlariga ta'sir qiluvchi atrof-muhit omillari
Yuqorida aytib o'tilgan omillarga qo'shimcha ravishda, chang, qush axlati, barglar va boshqalar kabi ifloslantiruvchi moddalarning soyalanishi ham fotovoltaik hujayralarning yorug'lik sharoitlariga ta'sir qilishi va shu bilan hosil bo'ladigan quvvatni kamaytirishi mumkin. Bu to'siqlar quyosh nurining bir qismining fotovoltaik hujayra yuzasiga yetib borishiga to'sqinlik qiladi, "issiq nuqta effekti" deb ataladigan narsaning paydo bo'lishiga olib keladi, ya'ni bloklangan hujayraning harorati oshadi, nafaqat samaradorlikni pasaytiradi, balki hujayraga zarar yetkazishi mumkin.
Buning oldini olish uchun, sirt toza bo'lib qolishi va yorug'likning yutilishini maksimal darajada oshirish uchun fotovoltaik hujayralarni muntazam ravishda tozalash kerak. Qum va chang ko'p bo'lgan yoki qushlar tez-tez harakatlanadigan joylarda joylashgan ba'zi joylar uchun o'z-o'zini tozalash qoplamasini o'rnatish yoki tozalash tizimini o'rnatish samaraliroq yechim hisoblanadi.
9. Xulosa
Yorug'lik sharoitlari quyosh batareyalari tomonidan ishlab chiqariladigan quvvatni aniqlashda asosiy omillardan biridir. Yorug'lik intensivligi, tushish burchagi, yorug'lik davomiyligi, iqlim sharoitlari va spektral tarkibi fotovoltaik batareyalarning energiya ishlab chiqarish samaradorligiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Quyosh batareyalari tomonidan ishlab chiqariladigan quvvat miqdorini maksimal darajada oshirish uchun biz ushbu yorug'lik sharoitlarini hisobga olishimiz va fotovoltaik tizimni tegishli ravishda loyihalashimiz va texnik xizmat ko'rsatishimiz kerak, masalan, quyosh kuzatuvchisini o'rnatish, panellarni muntazam tozalash va tegishli ish haroratini saqlash.
Fotovoltaik hujayralarni loyihalash va qo'llashni doimiy ravishda optimallashtirish orqali biz quyosh energiyasidan samaraliroq foydalanishimiz va toza energiyaga universal kirishni ta'minlash va uglerod chiqindilarini kamaytirishga ijobiy hissa qo'shishimiz mumkin.
