Spelar solcellstemperaturen någon roll?

Ja, absolut! Det var därför jag höll på att montera en temperaturgivare på baksidan av solcellsmodulerna häromdagen. Den märkeffekt modulerna har gäller vid 1000 W/m2 (motsvarande full sol), MEN vid 25°C celltemperatur. Det beror på att testningen görs med en blixtlampa och solcellerna hinner då inte värmas upp. I verkligheten kommer solcellerna att bli betydligt varmare vid full sol. Vilken celltemperaturen blir beror åtminstone på den modul man har, omgivningstemperaturen och hur modulerna är monterade. För fristående moduler med god luftkylning runt om räknas celltemperaturen Tcell ut med:

Tcell = Tluft +( (NOCT-20)/800)*G

Där NOCT = Nominal Operating Cell Temperature och G är solinstrålningen mot modulplanet angiven i W/m2. NOCT anges oftast i modulleverantörens datablad. För våra Sanyo HIT-240HDE4 är den 50°C. Hittar man inte NOCT kan man ansätta 46°C som ett bra medianvärde. Det betyder att vid 20°C lufttemperaturen och en solinstrålning på 1000 W/m2 blir temperaturen för våra solceller 20+((50-20)/800)*1000 = 57,5°C.

Solcellerna tappar i effekt vid ökad celltemperatur. Våra solcellsmoduler har en temperaturfaktor för effekten på -0,30%/°C, dvs för varje grad högre celltemperaturer förlorar de 0,3% av märkeffekten. Med en celltemperatur på 57,5° enligt ovan förlorar vi alltså (57,5-25)*0,3 = 9,75% och istället för märkeffekten 240W har vi 90,25%*240 = 217 W per modul vid en instrålning på 1000 W/m2. Vid 30° lufttemperatur blir effekten 209 W och vid 10° lufttemperatur 224 W om solinstrålningen är 1000 W/m2.

Diagrammet nedan visar celltemperaturen vid olika lufttemperaturer och solinstrålning. Observera att dessa temperaturer gäller för fristående solcellssystem med god luftkylning.

En slutsats blir att den verkliga moduleffekten inte ens i vårt lite kyligare klimat når upp till märkeffekten!

Solcellstemperatur

Solcellstemperaturens beroende av solinstrålning och lufttemperatur

2 reaktion på “Spelar solcellstemperaturen någon roll?

  1. Hej,
    Är det intressant att ha en teknik för att kyla solpanelen? Ser av ditt exempel att om omgivningstemperaturen är 20 grader så blir det tappade effekten i ditt fall 9,75%. Om man då kan kyla celltemperatur exempelvis 30 grader, från 57,5° till 27,5 grader blir den tappade effekten istället 0,75%. Skillnaden blir då 9%, vilket på årsbasis för din anläggning skulle bli ca 3000kW*9%= 270kW. Kanske för liten ekonomisk vinst för att vara intressant?
    Du anger att den panel du har installerad temperaturfaktor för effekten på -0,30%/°C, men detta måste vara en ovanligt låg faktor jämfört med andra paneler?
    Med vänliga hälsningar
    Karl-Henrik

    • Hittills har ingen lanserat någon kommersiellt gångbar metod att kyla vanliga solcellsmoduler vad jag vet. Det blir för dyrt i förhållande till den vinst man kan göra.

      Vanliga kristallina Si-moduler förlorar 0,45%/grad i effekt när temperaturen ökar. Våra Sanyo HIT-240HDE4 har en temperaturkoefficient på 0,30%/grad och är därmed bland de bästa man kan hitta ur den synvinkeln. HIT står för Heterojunction with Intrinsic Thin Layer. Dessa solceller har även ett tunt skikt av amorft kisel, se bild här.

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *