Anche se un pannello solare produce meno energia elettrica in inverno che in estate, non è a causa del freddo. Infatti, il materiale di silicio che costituisce la parte attiva di un pannello solare funziona meglio a basse temperature rispetto a quando è caldo. Tuttavia, alla luce solare è meno diretta nei mesi freddi, un output inferiore del pannello solare.
Descrizione
Un pannello solare è costituito da molte cellule individuali, tutti collegati tra loro in una griglia che raccoglie e aggrega l'output di ciascuno. Le cellule sono fatte di silicone e tracce di boro, arsenico e altri elementi. Luce del sole e altre fonti si muove cariche elettriche nel silicio a circa 0,6 volt. Perché le celle sono collegate elettricamente, loro produzione combinata è in genere tra 6 e 24 volt, a seconda del design.
Temperatura ed efficienza
La maggior parte delle celle fotovoltaiche in silicio disponibili in commercio hanno una gamma di temperatura di funzionamento da-40 gradi Celsius (-40 gradi Fahrenheit) a 85 gradi Celsius (185 gradi Fahrenheit). A causa della struttura atomica di silicio ed altre sostanze utilizzate nelle celle solari, l'efficienza è massima alle basse temperature e diminuisce come il pannello solare si riscalda. Se la stessa quantità di luce cade su un pannello di freddo e uno caldo, il freddo pannello produce più energia. In un esperimento pubblicato da energia rinnovabile UK, l'output di un piccolo pannello che produce 750 milliwatt a 30 gradi Celsius (86 gradi Fahrenheit) scende a 450 milliwatt a 75 gradi Celsius (167 gradi Celsius), una riduzione del 40 per cento in potenza.
Angolo di luce solare
Mesi estivi sono caldi, perché i raggi del sole ha colpito la superficie terrestre più direttamente. In inverno, il sole è basso nel cielo, disperdendo meno energia. Più debole luce del sole e la luce diurna più breve ore significa un pannello solare produce meno energia in un periodo di 24 ore, anche se temperature più basse aumentano l'efficienza.
Misuratore massa aria
Un pannello solare ha la massima efficienza nello spazio perché nessun aria esiste da disperdere l'energia alla luce del sole. Nel vuoto dello spazio, la luce solare trasporta 1.300 watt di energia per metro quadrato. Dal momento che raggiunga il suolo sulla terra, il consumo energetico è ridotto a 1.000 watt. Quando il sole è alto sopra la testa nei mesi estivi, i suoi raggi sono più diretti e prendono il percorso più breve attraverso l'atmosfera al suolo. In inverno, luce solare viaggia una distanza più lunga attraverso l'aria, perché l'angolo è inferiore. L'ulteriore dispersione di luce solare nei mesi invernali riduce ulteriormente, la sua intensità in modo meno dell'energia solare è disponibile ad un pannello solare durante questo tempo.