هل تؤثر درجة حرارة الألواح الشمسية على كفاءتها؟

تعد درجة حرارة الألواح الشمسية عاملاً مهمًا يجب مراعاته عند تقييم كفاءتها.عندما يضرب ضوء الشمس الألواح الشمسية، فإنها تمتص الطاقة وتحولها إلى كهرباء.ومع ذلك، فإن درجة حرارة الألواح تؤثر على قدرتها على تحويل ضوء الشمس بكفاءة إلى كهرباء.
يتم قياس كفاءة الألواح الشمسية عادةً باستخدام ظروف الاختبار القياسية (STC)، بافتراض درجة حرارة اللوحة 25 درجة مئوية.ومع ذلك، في ظل ظروف العالم الحقيقي، غالبًا ما تصل الألواح الشمسية إلى درجات حرارة أعلى بكثير من ذلك، خاصة عند تعرضها لأشعة الشمس المباشرة.مع ارتفاع حرارة الألواح الشمسية، تميل كفاءتها إلى الانخفاض.وذلك لأن المواد شبه الموصلة المستخدمة في الخلايا الشمسية لها معاملات درجة حرارة سلبية، مما يعني أن كفاءتها تنخفض مع ارتفاع درجة الحرارة.
أسباب انخفاض كفاءة الألواح الشمسية
يمكن أن يكون لفقد الطاقة بسبب ارتفاع درجات الحرارة تأثير كبير على الأداء العام للوحة.هناك عدة أسباب تؤدي إلى انخفاض كفاءة الألواح الشمسية مع زيادة درجة الحرارة:

زيادة المقاومة: مع ارتفاع درجة الحرارة، تزداد المقاومة داخل الخلية الشمسية.وهذا يؤدي إلى فقدان طاقة أعلى على شكل حرارة ويقلل من تدفق التيار الكهربائي.
انخفاض الجهد: يمكن أيضًا أن يتأثر خرج جهد الألواح الشمسية سلبًا بدرجات الحرارة المرتفعة.يؤدي انخفاض الجهد إلى تقليل إنتاج الطاقة الإجمالي.
فقدان الحرارة: تولد الألواح الشمسية الحرارة أثناء تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء.إذا أصبحت الألواح ساخنة جدًا، فإن الحرارة الزائدة تسبب فقدان الطاقة ويمكن أن تؤدي إلى انخفاض أداء الخلايا الشمسية بمرور الوقت.
كيفية التخفيف من آثار درجة الحرارة على كفاءة الألواح الشمسية؟
ومن الجدير بالذكر أن تأثير درجة الحرارة على كفاءة الألواح الشمسية يختلف باختلاف نوع تقنية الألواح الشمسية المستخدمة، فالأنواع المختلفة من الخلايا الشمسية لها معاملات حرارة مختلفة، والتي تحدد حساسيتها للتغيرات في درجات الحرارة.على سبيل المثال، تميل الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورة إلى أن يكون لها معامل درجة حرارة أقل من الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة.للتخفيف من تأثير درجة الحرارة على كفاءة الألواح الشمسية، يمكن اتباع عدة طرق:
 
التركيب والتهوية: سيساعد تركيب اللوحة والتهوية المناسبة على تبديد حرارة اللوحة الزائدة ومنع ارتفاع درجة حرارة اللوحة.يمكن تحقيق ذلك باستخدام نظام تركيب مناسب وضمان وجود مساحة مناسبة بين الألواح لتسهيل تدفق الهواء.
توجيه اللوحة: يساعد توجيه اللوحة الشمسية بطريقة تعمل على تحسين تعرض اللوحة الشمسية لأشعة الشمس مع تقليل تراكم الحرارة على الحفاظ على كفاءة أعلى.قد يتضمن ذلك تعديل زاوية الميل أو استخدام المظلات الشمسية لحجب أشعة الشمس المباشرة خلال أعلى درجات الحرارة خلال النهار.
نظام التبريد: يمكن استخدام أنظمة التبريد النشطة، مثل التبريد المائي أو تبريد الهواء، لتقليل درجة حرارة الألواح الشمسية.تقوم هذه الأنظمة بتدوير وسط تبريد عبر الألواح لتبديد الحرارة الزائدة والحفاظ على درجة حرارة تشغيل منخفضة.
اختيار تقنية الألواح الشمسية: يمكن أن يلعب اختيار تقنية الألواح الشمسية أيضًا دورًا في تقليل خسائر الكفاءة المرتبطة بدرجة الحرارة.تتمتع الأنواع المختلفة من الخلايا الشمسية بمعاملات درجة حرارة مختلفة، لذا فإن اختيار لوحة ذات معامل درجة حرارة أقل يمكن أن يساعد في الحفاظ على كفاءة عالية في درجات حرارة التشغيل الأعلى.
خاتمة
في الختام، يمكن أن تؤثر درجة حرارة الألواح الشمسية بشكل كبير على كفاءتها.تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تدهور أداء الألواح الشمسية بسبب زيادة المقاومة وانخفاض مخرجات الجهد الكهربي وفقدان الحرارة.ومع ذلك، فإن تنفيذ تقنيات التثبيت والتبريد المناسبة واختيار النوع الصحيح من الألواح الشمسية يمكن أن يساعد في تخفيف آثار درجة الحرارة على كفاءة اللوحة والحفاظ على الأداء الأمثل.