پنل خورشیدی

پنل خورشیدی

یک پنل خورشیدی از سلول های خورشیدی منفرد تشکیل شده است که به طور الکتریکی به یکدیگر متصل شده اند تا توان خروجی خود را افزایش دهند. آنها به گونه ای بسته بندی شده اند که از عوامل مخرب محیطی در امان باشند و کاربر نیز در برابر برق گرفتگی در امان بماند. با این حال، چندین جنبه از طراحی ماژول PV که ممکن است توان خروجی پنل یا طول عمر آن را کاهش دهد، باید شناسایی شود. مهمترین اثرات در ماژول ها یا آرایه های PV عبارتند از:

    تلفات ناشی از اتصال سلول های خورشیدی نامتناسب؛

    دمای ماژول؛ و

   حالت های خرابی پنل های PV

ساختار پنل خورشیدی

همانطور که عنوان شد، یک ماژول PV از تعدادی سلول خورشیدی متصل به هم تشکیل شده است که در یک واحد منفرد، بادوام و پایدار محصور شده اند. هدف اصلی از محصور کردن مجموعه‌ای از سلول‌های خورشیدی متصل به برق، محافظت از آنها و سیم‌های متصل به هم در برابر محیطی است که در آن استفاده می‌شود. به عنوان مثال، سلول های خورشیدی، از آنجایی که نسبتاً نازک هستند، مستعد آسیب مکانیکی هستند مگر اینکه محافظت شوند. علاوه بر این، شبکه فلزی روی سطح بالای سلول خورشیدی و سیم‌هایی که سلول‌های خورشیدی جداگانه را به هم متصل می‌کنند ممکن است توسط آب یا بخار آب خورده شوند. دو عملکرد کلیدی کپسولاسیون جلوگیری از آسیب مکانیکی به سلول های خورشیدی و جلوگیری از آب خوردگی و رطوبت در اتصالات الکتریکی است.

انواع مختلفی از ماژول های PV وجود دارد و ساختار پنلها اغلب برای انواع مختلف سلول های خورشیدی یا برای کاربردهای مختلف متفاوت است. به عنوان مثال، سلول های خورشیدی سیلیکونی آمورف اغلب در یک آرایه انعطاف پذیر محصور می شوند، در حالی که سلول های خورشیدی سیلیکونی حجیم برای کاربردهای برق مناطق دور دست و معمولاً با سطوح شیشه ای سفت و سخت هستند.

رایج ترین ماژول ها دارای 60 سلول یا 72 سلول با سه دیود بای پس هستند. 60 ماژول سلولی در اصل برای سهولت کار در برنامه های مسکونی و ماژول های 72 سلولی سنگین تر برای تاسیسات بزرگ تاسیساتی که جرثقیل ها و بالابر هیدرولیک در دسترس هستند طراحی شده اند. با این حال، استفاده از 72 ماژول سلولی در تاسیسات مسکونی کاملاً ممکن است، اگر که سایر اجزای سیستم برق خورشیدی برای تحمل چنین توان تولیدی آینده نگری شده باشند.

طول عمر پنل و ضمانت آن بیش از 20 سال است که نشان دهنده استحکام یک ماژول PV قاب شده است. گارانتی تضمین می کند که ماژول 90 درصد از توان نامی خود را برای 10 سال اول و 80 درصد از توان خروجی نامی خود را تا 25 سال تولید می کند.

اجزای پنل خورشیدی

بیشتر ماژول های PV سیلیکونی از یک سطح شفاف، یک پوشش دهنده، یک لایه پشتی و یک قاب در اطراف لبه بیرونی تشکیل شده اند. در اکثر ماژول ها، سطح بالایی شیشه، کپسولانت EVA (اتیل وینیل استات) و لایه پشتی Tedlar است.

سطح رو

سطح جلویی یک ماژول PV باید دارای نفوذپذیری بالای طول موج نوری باشد که توسط سلول های خورشیدی جذب شود. برای سلول های خورشیدی سیلیکونی، سطح رویی باید دارای نفوذپذیری نوری بالا در محدوده طول موج 350 نانومتر تا 1200 نانومتر باشد. علاوه بر این، بازتاب از این سطح باید کم باشد. در حالی که از نظر تئوری می توان این انعکاس را با اعمال یک پوشش ضد انعکاس در سطح بالایی کاهش داد، در عمل این پوشش ها به اندازه کافی مقاوم نیستند تا در شرایطی که اکثر سیستم های برق خورشیدی  استفاده می شوند مقاومت کنند. یک روش جایگزین برای کاهش انعکاس، “زبری” یا بافت سطح است. با این حال، در این مورد، گرد و غبار و کثیفی به احتمال زیاد به سطح بالایی چسبیده و کمتر در اثر باد یا باران از جای خود خارج می شود. بنابراین، این ماژول‌ها «خود تمیز شونده» نیستند و مزایای کاهش انعکاس به سرعت با تلفات ناشی از افزایش کثیفی سطح بالایی از بین می‌رود.

علاوه بر خواص انعکاس و انتقال، جنس سطح رویی باید در برابر آب غیرقابل نفوذ باشد ،مقاومت خوبی در برابر ضربه داشته، در معرض طولانی مدت اشعه ماوراء بنفش پایدار بوده و مقاومت حرارتی پایینی داشته باشد. ورود آب یا بخار آب به ماژول PV باعث خوردگی کنتاکت ها و اتصالات فلزی می شود و در نتیجه طول عمر ماژول PV را به طور چشمگیری کاهش می دهد. در اکثر ماژول‌ها سطح رویی وظیفه تامین استحکام مکانیکی و محافظت کلی از پنل را دارد.

انتخاب های مختلفی برای مواد سطح رویی وجود دارد از جمله اکریلیک، پلیمرها و شیشه. شیشه سکوریت شده با محتوای آهن کم بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد زیرا کم هزینه، قوی، پایدار، بسیار شفاف، غیر قابل نفوذ در برابر آب و گازها است و دارای خواص خود تمیز شوندگی خوبی است.

محصور کننده

یک کپسولانت برای ایجاد چسبندگی بین سلول های خورشیدی، سطح رویی و سطح پشتی پنل خورشیدی استفاده می شود. کپسولانت باید در دماهای بالا و قرار گرفتن در معرض شدید اشعه ماوراء بنفش پایدار باشد. همچنین باید از نظر نوری شفاف بوده و مقاومت حرارتی پایینی داشته باشد. EVA (اتیل وینیل استات) متداول ترین ماده محصور کننده است. EVA در ورقه های نازکی که بین سلول های خورشیدی و سطح رویی و پشتی قرار می گیرد عرضه می شود. این ترکیب ساندویچی تا 150 درجه سانتیگراد گرم می شود تا EVA پلیمریزه شود و پنل به هم بچسبد.

سطح پشتی

ویژگی های کلیدی سطح پشتی پنل خورشیدی مقاومت حرارتی پایینی آن است و همچنین باید از ورود آب یا بخار آب جلوگیری کند. در اکثر ماژول ها، یک ورق پلیمری نازک، معمولاً تدلار، به عنوان سطح پشتی استفاده می شود. برخی از ماژول های PV که به عنوان ماژول های دو وجهی یا بایفشیال شناخته می‌شوند، برای نفوذ نور از جلو و عقب سلول خورشیدی طراحی شده اند. در ماژول های دو وجهی هر دو قسمت جلو و عقب باید از نظر نوری شفاف باشند.

قاب

یکی دیگر از اجزای ساختاری ماژول، فریم یا قاب آن است. قاب پنل PV معمولاً از آلومینیوم ساخته می‌شود. ساختار قاب باید عاری از برآمدگی باشد تا منجر به نشستن آب، گرد و غبار یا مواد دیگر نشود.

مدار پنل خورشیدی

یک ماژول PV سیلیکونی شامل چندین سلول خورشیدی منفرد است که تقریباً همیشه به صورت سری به هم متصل شده اند تا توان و ولتاژ را افزایش دهند. ولتاژ یک ماژول PV معمولاً به گونه ای انتخاب می‌شود که با باتری 12 ولت سازگار باشد. یک سلول خورشیدی سیلیکونی مجزا دارای ولتاژی در حداکثر نقطه توان حدود 0.5 ولت در دمای 25 درجه سانتیگراد و روشنایی AM1.5 است. با در نظر گرفتن کاهش مورد انتظار در ولتاژ ماژول PV به دلیل دما و این واقعیت که یک باتری ممکن است به ولتاژ 15 ولت یا بیشتر برای شارژ نیاز داشته باشد، اکثر ماژول ها دارای 36 سلول خورشیدی به صورت سری هستند. این یک ولتاژ مدار باز در حدود 21 ولت در شرایط تست استاندارد و ولتاژ کاری در حداکثر توان و دمای کاری حدود 17 یا 18 ولت می دهد. ولتاژ اضافی باقیمانده برای محاسبه افت ولتاژ ناشی از سایر عناصر سیستم برق خورشیدی، از جمله عملکرد دور از حداکثر نقطه توان و کاهش شدت نور، گنجانده شده است.

ولتاژ ماژول PV با تعداد سلول های خورشیدی تعیین می شود و جریان حاصل از ماژول در درجه اول به اندازه سلول های خورشیدی بستگی دارد. در AM1.5 و تحت شرایط شیب بهینه، شدت جریان یک سلول خورشیدی تجاری تقریباً بین 30 mA/cm2 تا 36 mA/cm2 است. سلول های خورشیدی تک کریستالی اغلب 15.6 × 15.6 سانتی متر مربع هستند که جریان کلی تقریباً 9 تا 10 آمپر را در یک پنل می دهند.

اگر همه سلول‌های خورشیدی در یک ماژول دارای ویژگی‌های الکتریکی یکسانی باشند و همه آنها تابش و دمای یکسانی را تجربه کنند، آن‌گاه همه سلول‌ها دقیقاً با جریان و ولتاژ یکسانی کار خواهند کرد. اگر سلول ها یکسان باشند، ضریب پرکنندگی زمانی که سلول ها موازی یا سری هستند تغییر نمی کند. با این حال، معمولاً در سلول ها عدم تطابق وجود دارد، بنابراین ضریب پرکنندگی هنگام ترکیب سلول ها کمتر است. عدم تطابق سلول ممکن است ناشی از تولید یا تفاوت نور در سلول هایی باشد که در آن یک سلول نور بیشتری نسبت به سلول دیگر دارد.

اثرات عدم تطابق

تلفات عدم تطابق ناشی از اتصال سلول‌ها یا پنل‌های خورشیدی است که خواص یکسانی ندارند یا شرایط متفاوتی با یکدیگر دارند. تلفات عدم تطابق یک مشکل جدی در ماژول ها و آرایه های PV در برخی شرایط است زیرا خروجی کل ماژول PV در بدترین شرایط توسط سلول خورشیدی با کمترین خروجی تعیین می شود. به عنوان مثال، هنگامی که یک سلول خورشیدی سایه‌دار است در حالی که بقیه ماژول زیر تابش خورشیدند، توان تولید شده توسط سلول‌های خورشیدی در شرایط خوب می‌تواند توسط سلول با عملکرد پایین‌تر به جای تامین انرژی بار تلف شود. این به نوبه خود می تواند منجر به اتلاف توان بسیار موضعی شود و گرمایش موضعی ناشی از آن ممکن است باعث آسیب غیرقابل برگشت به ماژول شود.

عدم تطابق برای سلول‌های متصل به صورت سری

از آنجایی که اکثر ماژول های PV به صورت سری متصل هستند، عدم تطابق سری رایج ترین نوع عدم تطابق است. از میان دو نوع ساده عدم تطابق در نظر گرفته شده (عدم تطابق در جریان اتصال کوتاه یا ولتاژ مدار باز)، عدم تطابق در جریان اتصال کوتاه رایج تر است، زیرا می تواند به راحتی در اثر سایه شدن بخشی از پنل خورشیدی ایجاد شود. این نوع عدم تطابق شدیدترین اثر سوء را نیز دارد.

سایه افتادن

سایه یک مشکل در ماژول های PV است زیرا سایه افتادن روی تنها یک سلول در ماژول می تواند توان خروجی را به صفر برساند.

    سایه شدن یک سلول خروجی کل رشته سلول ها یا ماژول ها را کاهش می دهد.

    نیروی برق اضافی از سلول های بدون سایه در سلول سایه دار تلف می شود.

    دیودهای بای پس سلول سایه دار را ایزوله می کنند.

سایه افتادن روی یک سلول واحد

خروجی یک سلول زمانی که توسط شاخه درخت، ساختمان یا گرد و غبار ماژول سایه می شود کاهش می یابد. خروجی متناسب با میزان سایه کاهش می یابد.

سایه افتادن روی یک سلول در یک پنل خورشیدی

یک سلول خورشیدی منفرد دارای خروجی 0.5 ولت است. سلول ها به صورت سری در یک ماژول برای افزایش ولتاژ متصل می شوند. از آنجایی که سلول ها به صورت سری هستند، جریان باید در هر سلول یکسان باشد و سایه شدن یک سلول باعث می شود جریان در رشته سلول ها به سطح سلول سایه دار کاهش یابد. به طور معمول، ماژول ISC به پایین ترین ISC در بین تمام سلول های یک رشته کاهش می یابد. سایه انداختن تنها یک سلول در یک ماژول به اندازه نصف، باعث کاهش توان خروجی کل ماژول به نصف می شود. مهم نیست که چند سلول در رشته وجود دارد، سایه کامل یک سلول باعث می شود که توان خروجی ماژول به صفر برسد. توان خروجی از دست رفته تمام سلول های بدون سایه در سلول سایه دار تلف می شود. این موضوع در سطح نیروگاه حتی بدتر است، جایی که چندین ماژول به صورت سری هستند تا ولتاژ سیستم را به 600 یا 1000 ولت افزایش دهند و سایه افتادن روی یک سلول بر کل رشته یا استرینگ پنلها تأثیر می گذارد.

گرمایش نقطه داغ

گرمایش نقطه داغ زمانی اتفاق می‌افتد که یک سلول خورشیدی با جریان کم در رشته‌ای از حداقل چندین سلول خورشیدی با جریان اتصال کوتاه بالا وجود داشته باشد. یک سلول سایه دار در یک رشته، جریان را از طریق سلول های در وضعیت خوب کاهش می دهد و باعث می شود سلول های خوب ولتاژهای بالاتری تولید کنند که اغلب می تواند بایاس سلول بد را معکوس کند.

اگر جریان عملیاتی رشته کلی سری به جریان اتصال کوتاه سلول بد نزدیک شود، جریان کلی توسط سلول بد محدود می شود. سپس جریان اضافی تولید شده توسط سلول های خوب، سلول های خورشیدی خوب را بایاس می کند. اگر رشته سری شده اتصال کوتاه داشته باشد، آنگاه بایاس رو به جلو در تمام این سلول ها، سلول سایه دار را معکوس بایاس می کند. گرمایش نقطه داغ زمانی اتفاق می‌افتد که تعداد زیادی از سلول‌های سری شده باعث یک بایاس معکوس بزرگ در سراسر سلول سایه‌دار شوند که منجر به اتلاف زیاد انرژی در سلول ضعیف می‌شود. اساساً کل توان تولید تمامی سلول های خوب در سلول ضعیف از بین می رود. اتلاف انرژی عظیمی که در یک منطقه کوچک رخ می دهد منجر به گرمای بیش از حد موضعی یا “نقطه داغ” می شود که به نوبه خود منجر به اثرات مخربی مانند ترک خوردن سلول یا شیشه، ذوب شدن لحیم کاری یا تخریب سلول خورشیدی می شود.

دیودهای دور زننده

اثرات مخرب گرمایش نقطه داغ ممکن است با استفاده از یک دیود بای پس دور زده شود. یک دیود بای پس به صورت موازی، اما با قطبیت مخالف (بایاس معکوس)، به سلول خورشیدی متصل است. تحت عملکرد عادی، هر سلول خورشیدی بایاس رو به جلو خواهد داشت و بنابراین دیود بای پس بایاس معکوس و به طور موثر یک مدار باز خواهد بود. با این حال، اگر یک سلول خورشیدی به دلیل عدم تطابق در جریان اتصال کوتاه بین چندین سلول سری شده، بایاس معکوس شود، دیود بای پس در بایاس هدایت قرار می‌گیرد و در نتیجه به جریان سلول‌های خورشیدی خوب اجازه می‌دهد تا در مدار خارجی به جای بایاس رو به جلو، جریان یابد. حداکثر بایاس معکوس در سراسر سلول ضعیف به حدود افت یک دیود کاهش می یابد، بنابراین جریان را محدود شده و از گرمایش نقطه داغ جلوگیری می شود.

با این حال، در عمل، یک دیود بای پس به ازای هر سلول خورشیدی عموماً بسیار گران است و در عوض دیودهای بای پس معمولاً در گروه‌های سلول خورشیدی قرار می‌گیرند. ولتاژ در سلول خورشیدی سایه دار یا جریان کم برابر با ولتاژ بایاس رو به جلو سلول های سری شده دیگر است که از دیود بای پس یکسان به اضافه ولتاژ دیود بای پس استفاده می کنند. ولتاژ در سلول های خورشیدی بدون سایه بستگی به میزان سایه روی سلول جریان کم را دارد. به عنوان مثال، اگر سلول کاملاً سایه دار باشد، سلول های خورشیدی بدون سایه توسط جریان اتصال کوتاه خود به سمت جلو بایاس می شوند و ولتاژ حدود 0.6 ولت خواهد بود. اگر سلول ضعیف فقط تا حدی سایه داشته باشد، مقداری از جریان سلول‌های در وضعیت خوب می‌تواند از مدار عبور کند و باقیمانده برای بایاس کردن هر اتصال سلول خورشیدی استفاده می‌شود که باعث کاهش ولتاژ بایاس رو به جلو در هر سلول می‌شود. حداکثر اتلاف توان در سلول سایه دار تقریباً برابر با توانایی تولید همه سلول های گروه است. حداکثر اندازه گروه در هر دیود، بدون ایجاد آسیب، حدود 15 سلول/دیود بای پس، برای پنل های سیلیکونی است. بنابراین، برای یک ماژول معمولی 36 سلولی، از 2 دیود بای پس استفاده می شود تا اطمینان حاصل شود که پنل خورشیدی در برابر آسیب “نقطه داغ” آسیب پذیر نخواهد بود.

دمای پنل خورشیدی

یک عارضه جانبی ناخواسته محصور کردن سلول های خورشیدی در یک پنل خورشیدی این است که کپسوله سازی، جریان هوا و گرما را به داخل و خارج از ماژول PV محدود کرده و در نتیجه دمای عملیاتی ماژول PV را کمی افزایش می دهد. این افزایش دما با کاهش ولتاژ بر عملکرد ماژول PV تأثیر می گذارد و در نتیجه توان خروجی را کاهش می دهد. علاوه بر این، افزایش دما در حالاتی موجب خرابی ماژول های PV می شود، زیرا دماهای بالا تنش های مرتبط با انبساط حرارتی را افزایش می دهد و همچنین نرخ تخریب را حدود دو برابر برای هر 10 درجه سانتی گراد افزایش دما، بالا می برد.

دمای عملیاتی یک ماژول با تعادل بین گرمای تولید شده توسط ماژول PV، گرمای از دست رفته به محیط و دمای کاری محیط تعیین می شود. گرمای تولید شده توسط ماژول به تابش، نقطه عملکرد ماژول، خواص نوری ماژول و سلول های خورشیدی و فشردگی بسته بندی سلول های خورشیدی در ماژول PV بستگی دارد. گرمای از دست رفته به محیط می تواند از طریق یکی این از سه مکانیسم ادامه یابد: هدایت، همرفت و تابش. این مکانیسم‌های تلفاتی به مقاومت حرارتی مواد پنل خورشیدی، خواص انتشاری پنل خورشیدی و شرایط محیطی (به ویژه سرعت باد) که پنل در آن نصب شده است، بستگی دارد.

تولید گرما در پنل های خورشیدی

یک ماژول PV در معرض نور خورشید، الکتریسیته و همچنین گرما تولید می کند. برای یک ماژول PV تجاری معمولی که در نقطه حداکثر توان خود کار می‌کند، تنها حدود 20 درصد از نور خورشید وارد شده به برق تبدیل می‌شود و بیشتر باقیمانده به گرما تبدیل می‌شود. عواملی که بر گرمایش ماژول تأثیر می گذارد عبارتند از:

    تابش نور خورشید;

    انعکاس از سطح رویی پنل خورشیدی؛

    نقطه عملیات الکتریکی پنل خورشیدی؛

    جذب نور خورشید توسط ماژول PV در مناطقی که توسط سلول های خورشیدی پوشانده نشده است.

    جذب نور کم انرژی (مادون قرمز) در ماژول یا سلول های خورشیدی؛ و

    فشردگی بسته بندی سلول های خورشیدی

دمای عملیاتی اسمی سلول (NOCT)

یک ماژول PV معمولاً در دمای 25 درجه سانتیگراد زیر 1 کیلووات بر متر مربع درجه بندی می شود. با این حال، تحت عمل در نیروگاه، معمولاً در دماهای بالاتر و در شرایط تابش تا حدودی کمتر قرار می گیرند. به منظور تعیین توان خروجی سلول خورشیدی، تعیین دمای عملیاتی مورد انتظار ماژول PV مهم است. دمای عملیاتی اسمی سلول (NOCT)  به عنوان دمایی است که سلول های مدار باز در یک پنل خورشیدی تحت شرایطی که در زیر ذکر شده است به آن می رسند:

    تابش در سطح سلول = 800 W/m2

    دمای هوا = 20 درجه سانتیگراد

    سرعت باد = 1 متر بر ثانیه

    نصب = پشت باز

معادلات تابش خورشیدی و اختلاف دما بین ماژول و هوا نشان می دهد که هر دو تلفات رسانایی و همرفتی با تابش خورشیدی برای یک سرعت باد معین خطی هستند، مشروط بر اینکه مقاومت حرارتی و ضریب انتقال حرارت با نوسانات دما به شدت تغییر نکند. بهترین حالت نصب هیت سینکی شامل پره های آلومینیومی در پشت ماژول برای خنک سازی است که مقاومت حرارتی را کاهش و سطح برای همرفتی گرما را افزایش می دهد.

عایق الکتریکی و مکانیکی پنل خورشیدی

عایق‌بندی پنل خورشیدی باید بتواند اختلاف ولتاژی حداقل به اندازه ولتاژ کل سیستم نیروگاه خورشیدی را تحمل کند. قاب های فلزی نیز باید ارت شوند، زیرا اختلاف پتانسیل داخل پنل و ترمینال‌ها می توانند بسیار بالاتر از پتانسیل زمین باشند. هرگونه جریان نشتی به زمین باید به حدی کم باشد تا از تداخل با دستگاه های ایمنی نشت ارت جلوگیری شود. در برخی از کشورها نیازی به ارت کردن فِرم ها نیست که این عملی بحث برانگیز است، زیرا اگر قاب زمین شده باشد و مشکل ارت رخ دهد می تواند باعث ایجاد قوس و آتش سوزی شود.

پنل های خورشیدی باید از مقاومت و استحکام کافی برخوردار باشند تا امکان جابجایی قبل و حین نصب را فراهم کنند. اگر از شیشه برای سطح رویی استفاده شده، باید حرارت دیده باشد، زیرا نواحی مرکزی پنل گرمتر از مناطق نزدیک قاب می شود. این موضوع باعث ایجاد فشار در لبه ها شده و می تواند موجب بروز ترک شود. در یک آرایه، پنل ها باید مقداری جای بازی در سازه نصب داشته باشند، باید با یک شکاف کوچک فاصله داشته باشند تا در هنگام گرم شدن بتوانند منبسط شوند، و باید در برابر ارتعاشات ناشی از باد و باران و بارهای تحمیل شده توسط طوفان شدید و برف و بوران و تگرگ مقاومت کنند.

مثلا معیار تعیین شده توسط استاندارد AS 4509-1999  استرالیا عبارتند از:

    بار استاتیک – 3.9 کیلو پاسکال برای 1 ساعت جلو و عقب (معادل 200 کیلومتر در ساعت باد).

    بار دینامیکی – 2.5 کیلو پاسکال از جلو و سپس به عقب در 2500 – 10000 چرخه (بادهای 160 کیلومتر در ساعت).

    آسیب برخورد تگرگ – توپ یخ با قطر 2.5 سانتی متر با سرعت نهایی 23.2 متر بر ثانیه (~80 کیلومتر در ساعت).

نکات ایمنی کار با پنل خورشیدی

    وقتی یک ماژول در یک آرایه نصب شده است اندازه گیری نکنید. ولتاژ تا 1000 ولت و کشنده است.

    هر بار فقط یک ماژول را اندازه بگیرید. ماژول های متصل به هم را اندازه نگیرید.

    با مراجعه به برچسب بررسی کنید که ولتاژ ماژول زیر 50 ولت باشد.

    ماژول ها در نور خورشید داغ می شوند. مراقب سطوح داغ باشید و یا دستکش بپوشید.

اندازه گیری دقیق یک ماژول بسیار چالش برانگیز است. تسترهای ویژه شرایط تست استاندارد را ارائه می دهند: 1000 W/m2 نور خورشید، 25 درجه سانتی گراد و طیف Airmass 1.5 (AM 1.5). عناوین زیر روی برچسب اطلاعات پنل‌های خورشیدی درج می‌شوند و نشان می‌دهند که به طور مثال یک پنل ۲۹۵ وات طبق پلاک مشخصات چه عملکردی دارد. برای اطمینان از اینکه ماژول مطابق با این مشخصات کار می کند، پیش از تولید انبوه آزمایشات زیادی انجام می‌شود.

برچسب پنل خورشیدی

پنل خورشیدی بر اساس استانداردها اندازه گیری می شوند و این اندازه گیری ها در شزایط STC هستند مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

نوع پنل خورشیدی

    مثلا در یک پنل 295 وات 60 سلول در ماژول وجود دارد. از آنجایی که 60 سلول وجود دارد، احتمال استفاده از آن در کاربردهای مسکونی بیشتر از یک نیروگاه بزرگ متمرکز است.

حداکثر توان (Pmax)

    295 وات توان ماژول تحت STC در نقطه حداکثر توان است. در شرایط میدانی، ماژول احتمالاً در دمای بالاتری نصب خواهد شد، بنابراین توان واقعی کمتر خواهد بود.

تحمل قدرت

    تحت STC، ماژول ممکن است تا 3 درصد قدرت بیشتری داشته باشد. قدرت بالاتر همیشه چیز خوبی نیست زیرا می تواند اضافه بار درنظرگرفته نشده تولید کند.

حداکثر ولتاژ برق (VMP)

    هنگام کار و زیر بار Pmax ولتاژ این پنل 32.4 ولت است.

حداکثر جریان برق (ISC)

    هنگام کار و زیر بار در Pmax جریان این پنل فرضی 9.1 آمپر است. توجه داشته باشید که 32.4 ولت × 9.1 A = 295 وات.

ولتاژ مدار باز (VOC)

    در STC ولتاژ بدون بار برای این پنل فرضی 39.7 ولت است. این ولتاژی است که در یک روز آفتابی که شدت نور نزدیک به 1000 W/m2 و دما 25 درجه سانتیگراد است اندازه گیری می شود.

حداکثر جریان برق (ISC)

    وقتی دو سر سیم های پنل اتصال کوتاه می شوند جریان 9.61 آمپر است.

دمای عملیاتی اسمی سلول (NOCT)

    در شرایط میدانی و عملیاتی، این ماژول فرضی در دمای 45 درجه سانتیگراد تحت شرایط خاص NOCT کار خواهد کرد که با STC متفاوت است. NOCT دارای تابش 800 وات بر متر مربع، دمای هوا یا 20 درجه سانتیگراد، سرعت باد 1 متر بر ثانیه و پشت باز است.

STC

    STC – شرایط تست استاندارد. برچسب در نهایت به این نکته اشاره می‌کند که شرایط تست استاندارد 1000 W/m2 نور خورشید، 25 درجه سانتی‌گراد و طیف Airmass 1.5 (AM 1.5) است. تمام ماژول های مدرن با استفاده از این شرایط آزمایش می شوند.

برچسب مشخصات معمولاً ضریب پُرکنندگی را نمی دهد اما می توانیم آن را محاسبه کنیم. در این مورد (32.4 × 9.1) / (39.7 × 9.61) = 0.772 است. اکثر ماژول ها دارای ضریب پر کنندگی از 0.7 تا 0.8 هستند.