Em termos simples, a eficiência de um módulo fotovoltaico pode ser descrita como a taxa de conversão da luz solar em eletricidade. As eficiências típicas dos módulos fotovoltaicos estão na faixa de 15% a 20%, enquanto os módulos fotovoltaicos mais eficientes do mercado têm pouco mais de 22% de eficiência. Alguns protótipos de laboratório atingiram valores de eficiência acima de 40%, mas ainda são proibitivamente caros e indisponíveis para uso comercial.
A eficiência de um módulo fotovoltaico descreve quanta luz solar é convertida em eletricidade. Por exemplo, se um painel com 20% de eficiência for colocado sob 1.000 watts de luz solar, ele produzirá 200 watts-hora de eletricidade por hora.
Se os módulos fotovoltaicos de marcas diferentes forem expostos à mesma luz solar, o módulo fotovoltaico com maior eficiência gerará a maior quantidade de eletricidade (Kwh) por dia.
1. Por que a eficiência é tão baixa?
A eficiência dos módulos fotovoltaicos é muitas vezes mal compreendida. As usinas de energia a gás natural são mais de 50% eficientes e os painéis solares parecem ser muito ineficientes em 20%. No entanto, se você puder perceber isso, poderá entender:
Gás natural, combustíveis fósseis, etc., todos liberam capacidade sob condições controladas e reduzem ao máximo a perda de energia e convertem trabalho em eletricidade.
O módulo fotovoltaico converte uma parte da luz em eletricidade quando a luz do sol normalmente brilha na superfície do módulo. Alguns comprimentos de onda da luz solar não têm capacidade de geração de energia ou a capacidade de geração de energia é muito baixa, e alguma luz infravermelha tem melhor efeito de geração de calor, e a geração de calor afetará a eficiência da conversão fotoelétrica. Portanto, o que os módulos fotovoltaicos podem fazer é absorver o máximo de luz possível, mas não podem usar toda ela.
Além disso, a energia térmica deve comprar combustíveis fósseis, que produzem emissões quando queimados, enquanto a luz solar que permite o funcionamento dos módulos fotovoltaicos é gratuita e limpa.
Os módulos fotovoltaicos são frequentemente criticados por serem ineficientes, e um módulo de 1,000-watt, com uma eficiência de conversão de 20%, parece estar desperdiçando 800 watts. No entanto, considere que antes de não haver módulos fotovoltaicos, desperdiçámos todos os 1000 watts de luz solar!
Seria verdade dizer que os módulos fotovoltaicos obtêm sua energia de recursos abundantes que, de outra forma, seriam desperdiçados. Além disso, em comparação com a quantidade de recursos, os recursos de combustíveis fósseis são limitados e a mineração exige custos, e todas as ineficiências levarão ao desperdício de combustível, despesas operacionais e mais gases de efeito estufa.
Mesmo que a eficiência de conversão dos módulos fotovoltaicos seja de apenas 20%, o recurso de seu denominador luz solar é ilimitado, e a única limitação é que o espaço físico pode ser maior, então os cientistas estão tentando melhorar a eficiência e economizar custos o máximo possível .
Mesmo que os módulos fotovoltaicos estejam na extremidade inferior da classe de eficiência, isso não afeta o uso da energia solar. Na prática, eficiências de conversão mais baixas geralmente significam que os sistemas solares exigem investimentos mais baratos e períodos de retorno potencialmente mais curtos. Maior eficiência geralmente significa tecnologia mais avançada e, portanto, vem com preços mais altos. Nesse caso, você deve se certificar de que a economia extra pode compensar o custo extra. Os módulos fotovoltaicos que atingem o maior ROI e o menor período de retorno não são necessariamente os mais eficientes.
2. Como calcular a eficiência dos módulos fotovoltaicos?
A eficiência dos módulos fotovoltaicos é calculada através de um conjunto de condições de teste padrão (STC), que são usadas em toda a indústria solar. Eles foram testados em condições de laboratório com uma fonte de luz de 1,000 watts por metro quadrado e uma temperatura da superfície do módulo fotovoltaico de 25 graus. Da mesma forma, a fonte de luz de teste deve simular totalmente a propagação da luz solar pela atmosfera.
Ao instalar módulos fotovoltaicos em residências e empresas, as condições de campo diferem das condições ideais de laboratório. Como resultado, as eficiências reais obtidas pelos módulos fotovoltaicos diferem das eficiências do laboratório. No entanto, as classificações de eficiência padrão são úteis para comparar os módulos fotovoltaicos nas mesmas condições.
Os módulos fotovoltaicos também podem ser testados em outras condições chamadas NOCT, que representam a temperatura nominal de operação da célula. Essas condições são projetadas para simular locais típicos de projetos, e o teste de eficiência NOCT leva em consideração fatores ignorados no teste STC. No entanto, tenha em mente que ambos são valores de referência para a eficiência do painel. Para entender o desempenho exato que um painel solar pode alcançar em sua casa, você deve obter um projeto profissional com base em uma-avaliação no local.
Além disso, a certificação líder do módulo fotovoltaico CQC também estipula o nível de produtos de eficiência energética. O cálculo da eficiência de conversão do módulo é diferente da eficiência de conversão da bateria, pois o módulo contém algumas áreas redundantes além da célula, como o quadro e o espaço entre as células. Esperar. A classificação de eficiência deste produto pode ser conhecida a partir do Certificado CQC PV Module Leader.
3. Você também pode aumentar a eficiência de geração de energia de seus módulos
Com o desenvolvimento da tecnologia de fabricação de células solares, os módulos fotovoltaicos tornaram-se mais eficientes. Esse fator está além do controle de proprietários e empresas que usam componentes. No entanto, decisões de design inteligentes também podem melhorar a eficiência dos sistemas solares.
A perda de eficiência angular dos módulos fotovoltaicos é um fator muito importante no processo de projeto. A orientação dos módulos fotovoltaicos afeta a eficiência da geração de energia, e se forem colocados na melhor posição, na melhor inclinação, aumentará a geração de energia:
Módulos fotovoltaicos que recebem luz solar pela frente geram mais energia do que aqueles que recebem luz solar na diagonal. Idealmente, os componentes devem ter uma orientação que maximize a eficiência sob luz solar direta.
As empresas de energia solar usam uma variedade de soluções de software para calcular o ângulo dos módulos fotovoltaicos para obter a máxima eficiência. Se você mora no hemisfério norte, os telhados- voltados para o sul geralmente recebem mais luz solar, excluindo o fator de sombreamento das obstruções. Para países do hemisfério sul, um telhado- voltado para o norte é o melhor.
Os módulos fotovoltaicos-montados no solo têm mais flexibilidade na orientação, permitindo que o suporte seja ajustado de acordo com o cálculo do ângulo exato que maximiza a geração de energia a partir da orientação do suporte e do desempenho de rastreamento do suporte.
É muito importante cooperar com uma empresa de EPC solar qualificada, é importante escolher o produto certo e verificar a certificação do produto, pois a qualidade da instalação é tão importante quanto a qualidade dos módulos fotovoltaicos.