cellules solaires photovoltaïques recueillent la lumière du soleil et la convertissent en électricité. La première étape de ce processus est d'absorber la lumière du soleil. La cellule solaire convertit seulement une fraction du rayonnement solaire absorbé à l'électricité. Mais maximiser l'absorption peut aider à maximiser la production d'électricité photovoltaïque. Vous pouvez calculer l'absorbance à partir des considérations purement théoriques, mais il est un calcul assez complexe. Il est plus facile de faire quelques mesures pour déterminer l'absorbance.
Lumière et matière
interagit lumière avec la matière de trois façons: la réflexion, l'absorption et de transmission. La réflexion est l'énergie lumineuse qui rebondit sur un matériau. La transmission est l'énergie lumineuse qui se déplace à travers un matériau. L'absorption est l'énergie qui transfère de la lumière dans un matériau.
Réflectance, transmission et absorbance sont ces mêmes caractéristiques, mais ils sont des mesures spécifiques pour un échantillon. Ainsi, l'énergie totale de la lumière qui frappe une cellule solaire est divisé en plusieurs parties réfléchies, transmises et absorbées. (Réf. 6)
Transfert de l'énergie
Les électrons dans les atomes absorbent le plus souvent la lumière, mais pas aussi simplement que verser de l'eau dans un seau. Contrairement à un seau vide normale - ce qui peut prendre toute quantité d'eau jusqu'à sa capacité - un électron ne peut absorber une quantité spécifique d'énergie, soit un nombre entier de seaux entiers pleins ou pas, jamais entre les deux. Les détails dépendent de la longueur d'onde de la lumière, le type d'atome et l'agencement des atomes dans un matériau. Chaque cellule solaire possède des couches distinctes, différents matériaux et différentes sortes de structures, de sorte que le calcul de l'absorbance d'une cellule solaire donnée est très compliquée.
absorbance calcul
Au lieu d'essayer de calculer l'absorbance en faisant des calculs détaillés avec la lumière et les atomes, vous pouvez faire un simple calcul après avoir pris quelques mesures. Vous commencez en recueillant un faisceau de lumière incidente, la lumière réfléchie par une cellule solaire et la lumière transmise à travers la cellule. Vous faites trois mesures distinctes avec un radiomètre ou un autre appareil de mesure de puissance pour obtenir le réfléchi et de l'énergie transmise.
La première étape dans le calcul consiste à trouver l'énergie initiale en soustrayant l'énergie réfléchie à partir de l'énergie totale. Ensuite, prendre le logarithme de l'énergie transmise, divisée par l'énergie initiale. L'absorbance est traditionnellement déclaré comme un nombre, mais vous pouvez multiplier par 100 pour le convertir en un pourcentage.
Énergie solaire
Une mesure plus utile pour les cellules solaires est l'efficacité. Qui est une mesure de la quantité de l'énergie solaire absorbée de la cellule solaire convertit en électricité. Pour calculer l'efficacité dont vous avez besoin de savoir l'énergie dans la lumière du soleil - sur une claire journée d'été, ensoleillé à midi, ce sera environ 1000 watts par mètre carré, mais vous pouvez également mesurer cela avec un mètre. Multipliez cela par la zone de votre cellule solaire, en mètres carrés.
Puis mesurer la puissance de la cellule solaire génère. Vous mesurez en connectant la cellule solaire à une résistance variable. Changez la résistance et de trouver le maximum de puissance - le produit maximum de courant et de tension. Diviser la puissance électrique maximale par la puissance de la lumière du soleil et multiplier par 100. C'est l'efficacité de pourcentage de la cellule solaire.