خلال أشهر الصيف الطويلة والحارة، غالبا ما تتعرض الألواح الشمسية لدرجات حرارة عالية.
ما مدى سخونة الألواح الشمسية في الواقع؟
يتم اختبار الألواح الشمسية المنزلية عند درجة حرارة 25 درجة (77 درجة فهرنهايت)، لذلك تتراوح درجات حرارة الألواح الشمسية عادةً بين 15 درجة و35 درجة، وخلالها ستنتج الخلايا الشمسية أقصى كفاءة لتوليد الطاقة. ومع ذلك، يمكن أن تصل درجة حرارة لوحة الشحن الشمسية إلى 65 درجة (149 درجة فهرنهايت)، وعند هذه النقطة سيتم إعاقة كفاءة الخلايا الشمسية.
تتكون معظم وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية من خلايا السيليكون الكهروضوئية (PV) المحمية بألواح زجاجية ومثبتة بإطار معدني. تشبه هذه المواد تلك التي تصنع منها نوافذ وحواف السيارات. للحصول على فكرة عن حرارة الألواح الشمسية الكهروضوئية، فكر في سيارة متوقفة في موقف للسيارات في فصل الصيف الحار. ستكون النوافذ والحواف ساخنة عند اللمس، لكن خطر نشوب حريق ضئيل.
تأثير درجة الحرارة على كفاءة الألواح الشمسية
غالبًا ما يتساءل المستخدمون الذين يفكرون في الألواح الشمسية، "هل سترتفع درجة حرارة الألواح الشمسية؟" مثل أي جهاز إلكتروني آخر، يتدهور أداء الألواح الشمسية مع زيادة درجة الحرارة - تخبرنا قوانين الديناميكا الحرارية أنه مع زيادة الحرارة، ينخفض إنتاج الطاقة، وينطبق هذا أيضًا على الألواح الشمسية. ولذلك فإن زيادة درجة الحرارة تعني انخفاضًا في إنتاج الألواح الشمسية، وهو ما يطلق عليه مصنعو الألواح الشمسية "معامل درجة الحرارة".
يقوم المصنعون بتقييم حساسية منتجاتهم لدرجة الحرارة في شكل معاملات درجة الحرارة، معبرًا عنها بنسبة مئوية لكل درجة مئوية. على سبيل المثال، إذا كانت الألواح الشمسية لها كفاءة 17% ومعامل درجة الحرارة -0.45، فإنها تفقد 0.45% كفاءتها لكل درجة زيادة واحدة فوق 25 درجة. إذا ارتفعت درجة حرارة سطح سطح منزلك إلى 30 درجة (86 درجة فهرنهايت)، تنخفض كفاءة الألواح الشمسية إلى 16.7%. إذا تمت زيادتها إلى 35 درجة (95 درجة فهرنهايت)، تنخفض الكفاءة إلى 16.3%.
كيفية مواجهة ارتفاع درجة حرارة الألواح الشمسية
بغض النظر عن اللوحة المستخدمة، سيكون هناك دائمًا فقدان بعض الطاقة بسبب الحرارة. ومع ذلك، هناك عدة طرق للتخفيف من آثار درجات الحرارة المرتفعة على الألواح الشمسية. يتم أيضًا تركيب الألواح الشمسية عادةً على ارتفاع بضع بوصات فوق السطح، حيث يوجد بالفعل مساحة لتدفق الهواء أسفلها تساعد على نقل الحرارة بعيدًا عن الوحدات الشمسية. شيء آخر، درجة الحرارة التي تنتج فيها الألواح الشمسية أقصى كفاءة للتحويل هي 23 درجة.