Güneş Paneli Verimliliği Nasıl Hesaplanır?

İçindekiler

• Güneş paneli verimliliği nedir?
• Güneş paneli verimliliği nasıl hesaplanır?
• Güneş paneli verimliliğini etkileyen etkenler nelerdir?
• Yüksek verimli güneş panellerinin avantajları nelerdir?
• Hücre Verimliliği nedir?
• Farklı solar PV hücre tiplerinin verimlilikleri

Güneş paneli verimliliği nedir

Güneş paneli verimliliği genel bir anlatım ile güneş panellerinin ürettiği enerjinin güneş ışığında bulunan enerji ile olan oranıdır. Verimlilik, güneş panellerinin performansını bir başka panel ile kıyaslamak için en sık kullanılan parametredir. Güneş panelinin verimliliği solar hücrenin kendi performansının yanı sıra gelen güneş ışığının spektrumuna, yoğunluğuna ve hücrenin sıcaklığına da bağlıdır. Bu neden ile bir solar panelin performansını diğer biri ile karşılaştırmak için verimliliğin ölçüldüğü koşullarda dikkatle kontrol edilmelidir.

Güneş paneli verimliliği nasıl hesaplanır

Güneş paneli verimliliği laboratuvar koşullarında güneş ışığına en yakın olacak şekilde oluşturulmuş bir ışık kaynağı ile güneş paneline ışık verip sonrasında verilen ışık için harcanan güç ile panel tarafından üretilen güç oranlanarak ölçülür. Karasal solar hücreler genellikle AM1.5 koşulları altında ve 25°C sıcaklıkta ölçülür. Alan kullanımına yönelik güneş pilleri, AM0 koşulları altında ölçülür. Uygun şartların sağlandığı ortamlarda ölçümün yapıldığını varsayacak olursak verimlilik hesaplama formülü aşağıda gösterdiğimiz şekilde olacaktır:

• V_oc : Açık devre gerilimi
• I_sc : Kısa devre akımı
• FF : Doldurma faktörü
• η : Verimlilik
• P_in : Giriş gücü
• P_max : Maksimum güç

P_max = V_oc * I_sc * FF

η = Voc * Isc * FF/Pin

Verimlilik hesaplamaları için giriş gücü 1 kW/m2 veya 100 mW ^{/ cm2'dir}. Böylece 100 × 100 mm ² hücre için giriş gücü 10 W ve 156 × 156 mm ² hücre için 24,3 W'dir.

Dilerseniz sizde aşağıdaki verimlilik hesaplama aracımızı kullanarak verimlilik hesabını simüle edebilirsiniz.

Güneş paneli verimliliğini etkileyen etkenler nelerdir?

Bir güneş enerji sistemindeki güneş panellerinin verimliliğini etkileyen birçok farklı etken vardır bunlar genel olarak aşağıdaki şekildedir;

• Güneş ışığının panele düşüş açısı
• Panelde kullanılan hücre cinsi ve hücre verimliliği
• Optimum şeffaf iletken seçimi
• Yansıma önleyici kaplamalar ve dokular
• Sisteme uygun inverter seçimi
• Panelin anlık sıcaklığı
• Panelin temizliği

Bununla birlikte güneş paneli verimliliğinizi nasıl arttırabileceğinizi açıkladığımız Güneş Paneli Verimliliği Nasıl Arttırılır? Başlıklı blog yazımızı inceleyebilirsiniz.

Yüksek verimli güneş panellerinin avantajları nelerdir

Güneş enerjisi sisteminiz için güneş paneli seçimi yaparken dikkat etmeniz gereken en önemli özellik güneş panelinin verimliliğidir. Yüksek verimli güneş panelleri size minimum alandan maksimum enerji geri dönüşü sağlamaktadır. Bu hem kısıtlı alanlarda daha fazla güç elde edebilmenizi sağlar hem de sistemin kurulumunda daha az alt yapı ve bağlantı ekipmanı kullanılacağı için maliyetin dengelenmesini sağlar. Bu sayede yatırımınızın geri ödeme süresini de kısaltmış olursunuz. Panel ömrünüzün 25-30 yıl olacağını düşündüğünüzde maksimum verimlilikli panel tercih etmeniz sisteminizin uzun vadede çok daha yüksek maddi geri dönüş sağlayacağını söylemek mümkündür.

Hücre Verimliliği nedir?

Hücre verimliliği, hücre yapısı ve kullanılan, genellikle P-tipi veya N-tipi silikon olan, substrat tipi ile belirlenir. Hücre verimliliği, bir PV hücresinin optimum çalışma voltajı ve akımında maksimum dönüşüm verimliliği olan doldurma faktörü (FF) olarak bilinen değerle hesaplanır.

Hücre tasarımı, panel verimliliğinde önemli bir rol oynar. Temel özellikler arasında silikon tipi, bara konfigürasyonu, bağlantı ve pasivasyon tipi (PERC) bulunur. Yüksek maliyetli IBC hücreleri kullanılarak inşa edilen paneller, yüksek saflıkta N-tipi silikon substrat ve bara gölgelemesinden hiçbir kayıp olmaması nedeniyle şu anda en verimli (%20-22) panellerdir. Bununla birlikte, en yeni monokristal PERC hücreleri, N-Tipi TOPcon ve gelişmiş heteroeklem (HJT) hücreleri kullanılarak geliştirilen paneller, %22'nin çok üzerinde verimlilik seviyelerine ulaşmıştır. Ultra yüksek verimli Tandem Perovskite hücreleri hala geliştirme aşamasındadır, ancak önümüzdeki birkaç yıl içinde ticari olarak uygulanabilir hale gelmeleri beklenmektedir.

Farklı solar PV hücre tiplerinin verimliliği

Hücre tipleri değiştikçe hücrelerin verimlilik oranlarında değişiklikler görülmektedir, rakamların her geçen gün yukarı yönde artış göstermekte olduğunu söylemek mümkün ancak örnek olması açısından aşağıdaki rakamlar incelenebilir:

• Polikristal - %15 ila %18
• Monokristal - %16,5 ila %19
• PERC Polikristal - %17 ila %19,5
• PERC Monokristal - %17,5 ila %20
• Monokristal N tipi - %19 ila %20,5
• Monokristal N-tipi HJT - %19 ila %21,7
• Monokristal N tipi IBC - %20 ila %22,8

23.11.2022