ソーラーパネルの変換効率は、露光量や光子の効率などの要因によって決まり、材料が異なると効率も異なります。
現在、ソーラーパネルは主に多結晶シリコンと単結晶シリコンの2種類に分類されます。シリコンの製造プロセスは、シリカ鉱石から始まり、工業用シリコン、次に多結晶シリコン、そして最終的には単結晶炉で結晶引き上げ法を使用して成長する単結晶シリコンに進みます。ゾーンメルトでも単結晶シリコンを製造できますが、転位密度が高くなることが多く、引き上げられた単結晶シリコンは半導体デバイスの製造により適したものになります。単結晶太陽電池は高い変換効率と安定性を誇りますが、多結晶太陽電池に比べてコストが高くなります。一方、多結晶太陽電池はコストは低いですが、単結晶太陽電池パネルよりも変換効率がわずかに低くなります。
十分な日光条件下:
多結晶シリコンの光変換効率は 6% ~ 10% の範囲です。
単結晶シリコンは15%を超える光変換効率を示します。
ソーラーパネルの性能を正確に測定するには:
1. 標準光強度は、モジュール温度を 25°C に維持した場合の AM1.5 (1000W/m²) を指します。理想的には、専門の太陽光発電テスターを使用する必要があります。
2.測定するパラメータには、Pw、Vop、Iop、Voc、Iscが含まれます。
3.テストしたソーラーパネルの出力を面積で割って、その結果を1000で割って効率を計算します。たとえば、ソーラーパネルが5ワットの電力を生成し、面積が0.03平方メートルの場合、その効率は次のようになります。次のように計算されます: 5 / 0.03 / 1000 = 0.167 または 16.7%。これは、パネルが平方メートルあたり 1000 ワットの太陽光からのエネルギーの 16.7% を電気エネルギーに変換することを意味します。
効率が高いと言えるかどうかは、視点や基準点によって異なります。 10 年前と比較すると、現在の効率は確かに大幅に向上しています。一部の研究分野は理論上の限界に近づいており、その観点から見ると、今日の効率は比較的高いように見えます。しかし、人間の探求心や技術の可能性の観点から、あるいは市場の需要を考慮すると、現在のコンバージョン率は低く見えるかもしれません。
材料科学の進歩は大きな進歩を約束しており、第 3 世代薄膜太陽電池や第 4 世代強相関電子材料太陽電池などの次世代太陽電池は、最終的には第 1 世代シリコンと比較して変換効率が 2 倍になると予想されています。ベースおよび第 2 世代の薄膜シリコン太陽電池。効率性の向上だけでなく、より優れたコストパフォーマンスを提供する、さらに革新的なテクノロジーが登場する可能性もあります。興味のある方のために、全世界の R の過去および現在の変換効率記録に関する包括的なデータが存在します。&さまざまな研究方向にわたる D チーム。
簡単に言うと、現在、ソーラー パネルの変換効率はそれほど高くありません。屋根の半分をソーラー パネルで覆うだけでは、家庭用の照明や小型家電をかろうじて維持できる程度です。ただし、約 35% の効率は達成可能です。
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