太陽電池の変換効率に対する太陽光の強度と温度の影響

2023/07/06

太陽電池 (PV) 電池の変換効率は外部環境要因と密接に関係しており、重要な要因の 1 つは太陽光の強度です。温度を 25°C と仮定して、図 2-7 はさまざまな光強度条件下での PV セルの電流と電圧の関係を表し、図 2-8 はさまざまな光強度条件下での PV セルの電圧と電力出力の関係を表しています。光の強さの条件。図 2-7 から、セルの出力電流は光強度の変化に応じて大幅に変化し、光強度が高くなると電流も増加することがわかります。ただし、太陽電池の出力電圧の変動は比較的小さいです[12]。一方、図 2-8 で明らかなように、太陽電池から外部回路に供給される電力出力は、電流と電圧の両方によって決まり、光強度の増加は電力出力の大幅な増加につながります。

図 2-7 異なる光強度条件での電流-電圧特性図 2-8 さまざまな光強度条件での電圧-電力特性

太陽電池から外部回路に供給される電力出力に影響を与えるもう 1 つの要因は温度です。入射光強度が 1000 ワット/平方メートルであると仮定して、図 2-9 はさまざまな温度条件下での PV セルの電流と電圧出力の関係を表し、図 2-10 は太陽電池の電圧と電力出力の関係を表します。さまざまな温度条件下の太陽電池。図 2-9 から、太陽電池の電流出力はさまざまな温度条件下でも比較的安定しているのに対し、電圧出力は大幅に変化することがわかります。同様に、図 2-10 は、温度が電力出力に顕著な影響を与えることを示しています。

図 2-9 異なる温度条件での電流電圧特性図 2-10 さまざまな温度条件での電圧-電力特性

結論から言うと、太陽光パネルの出力特性には以下のような特徴があります。

1. ソーラーパネルの出力特性は長方形に似ています。電圧が低い場合、PV セルによって外部回路に供給される電流は一定であると考えることができます。同様に、供給される電圧が開回路電圧に近づくと、電流は一定として扱うことができます。

2. 太陽光の強度は電流に大きな影響を及ぼし、光の強度が高いほど電流も大きくなります。一方、温度は主に電圧出力に影響を与えます。

3. 光の強度、温度、および PV パネルの出力との間には明らかな線形関係はありません。

4. 最大出力は、温度や光の強度の条件によって異なります [13]。

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