بازدهی سلول خورشیدی
نسبت انرژی استخراجشده از نورخورشید در سلولهای خورشیدی / From Wikipedia, the free encyclopedia
بازدهی سلول خورشیدی (به انگلیسی: Solar cell efficiency) به بخشی از انرژی به شکل نور خورشید اشاره دارد که میتواند از طریق فتوولتائیک توسط سلول خورشیدی به الکتریسیته تبدیل شود.
بازده سلولهای خورشیدی مورد استفاده در یک سیستم فتوولتائیک، در ترکیب با عرض جغرافیایی و آبوهوا، خروجی انرژی سالانه سیستم را تعیین میکند. به عنوان مثال یک صفحه خورشیدی با بازده ۲۰ درصد و مساحت ۱m2 انرژی ۲۰۰ کیلووات-ساعت در سال تولید میکند در شرایط آزمایش استاندارد درصورت قرارگرفتن در معرض مقدار تابش خورشیدی شرایط استاندارد آزمایشی ۱۰۰۰W/m2 برای ۲٫۷۴ ساعت در روز. معمولاً صفحههای خورشیدی در یک روز معین بیش از این مدت در معرض نور خورشید قرار میگیرند، اما تابش خورشیدی در بیشتر روز کمتر از ۱۰۰۰W/m2 است. یک صفحه خورشیدی میتواند زمانی که خورشید در آسمان بالا است بیشتر تولید کند و در شرایط ابری یا زمانی که خورشید در آسمان پایین است کمتر تولیدمیکند. خورشید در زمستان در آسمان پایینتر است. در یک منطقه خورشیدی پُر بازده مانند کلرادو مرکزی، که سالانه ۲۰۰۰kWh/m2/year تابش خورشیدی دریافت میکند،[1] چنین صفحهای میتواند ۴۰۰ کیلووات-ساعت انرژی در سال تولید کند با این حال، در میشیگان، که تنها ۱۴۰۰ کیلووات-ساعت بر مترمربع در سال دریافت میکند،[1] بازده انرژی سالانه به ۲۸۰ کیلووات-ساعت برای همان صفحه کاهش مییابد. در عرضهای جغرافیایی اروپای شمالی تر، بازده بهطور قابل توجهی کمتر است: بازده انرژی سالانه ۱۷۵ کیلووات-ساعت در جنوب انگلستان در شرایط مشابه.[2]
عوامل متعددی بر مقدار بازدهی تبدیل سلول تأثیر میگذارند، از جمله بازتاب آن، بازده ترمودینامیکی، جداسازی حامل بار، بازدهی جمعآوری حامل بار و مقادیر بازدهی رسانش.[4][3] از آنجایی که اندازهگیری مستقیم این پارامترها دشوار است، پارامترهای دیگری مانند بازدهی کوانتومی، نسبت ولتاژ مدار باز (VOC) و § ضریب پُری (در زیر توضیح داده شدهاست) اندازهگیری میشوند. . تلفات بازتاب با مقدار بازده کوانتومی محاسبه میشود، زیرا بر «بازده کوانتومی خارجی» تأثیر میگذارد. تلفات بازترکیب با بازده کوانتومی، نسبت VOC و مقادیر ضریب پری محاسبه میشوند. تلفات مقاومتی عمدتاً با مقدار ضریب پری محاسبه میشوند، اما به بازده کوانتومی و مقادیر نسبت VOC کمک میکنند. در سال ۲۰۱۹، رکورد جهانی بازدهی سلول خورشیدی با ۴۷/۱٪ با استفاده از سلولهای خورشیدی متمرکزساز چندپیوندی، توسعهیافته در آزمایشگاه ملی انرژیهای تجدیدپذیر، گلدن، کلرادو، ایالات متحده به دست آمد.[5]