Elektrické vlastnosti monokryštalických solárnych článkov hrajú kľúčovú úlohu pri určovaní ich celkovej účinnosti pri premene slnečného žiarenia na elektrickú energiu. Tu je niekoľko kľúčových elektrických charakteristík a ich príspevkov k účinnosti monokryštalických solárnych článkov:
Napätie otvoreného obvodu (VOC):
VOC predstavuje maximálne napätie, ktoré môže solárny článok vyprodukovať, keď ním nepreteká žiadny prúd (t. j. keď je okruh otvorený).
Vyššie hodnoty VOC sú vo všeobecnosti žiaduce, pretože prispievajú k vyššej celkovej účinnosti solárneho článku.
Skratový prúd (ISC):
ISC je maximálny prúd, ktorý môže solárny článok dodať, keď je napätie na jeho svorkách nulové (t. j. keď je obvod skratovaný).
Vyššia hodnota ISC prispieva k zvýšenému výkonu a následne k vyššej účinnosti.
Faktor plnenia (FF):
Faktor plnenia je bezrozmerný parameter, ktorý charakterizuje, ako efektívne solárny článok premieňa slnečné svetlo na elektrickú energiu. Je to pomer bodu maximálneho výkonu k súčinu VOC a ISC.
Vysoký faktor plnenia indikuje efektívnu premenu energie a prispieva k celkovej účinnosti.
Maximálny výkonový bod (Pmax):
Bod maximálneho výkonu je kombinácia napätia a prúdu, pri ktorej solárny článok produkuje maximálny elektrický výkon.
Dosiahnutie a udržanie vysokého bodu maximálneho výkonu je rozhodujúce pre maximalizáciu účinnosti.
Účinnosť (%):
Celková účinnosť monokryštalického solárneho článku je pomer elektrického výkonu k výkonu dopadajúceho slnečného žiarenia. Vyjadruje sa v percentách.
Vyššie hodnoty účinnosti naznačujú, že väčší podiel slnečného žiarenia sa premieňa na využiteľnú elektrickú energiu.
Odolnosť proti skratu (Rsh) a sériová odolnosť (Rs):
Odpor bočného vedenia (Rsh) predstavuje odpor rovnobežný so solárnym článkom a sériový odpor (Rs) predstavuje odpor v sérii so solárnym článkom.
Nižšie hodnoty Rsh a Rs sú žiaduce, pretože minimalizujú straty energie a pomáhajú udržiavať vyššie úrovne napätia a prúdu.
Teplotný koeficient:
Teplotný koeficient charakterizuje, ako sa elektrické charakteristiky solárneho článku menia s teplotou.
Uprednostňuje sa nižší teplotný koeficient, pretože indikuje menšiu degradáciu výkonu so zvyšujúcou sa teplotou, čo prispieva k stabilnejšej účinnosti.
Bandgap energia:
Energia bandgap polovodičového materiálu použitého v solárnom článku určuje energiu fotónov, ktoré môžu byť absorbované. To zase ovplyvňuje napätie generované článkom.
Správny výber bandgapu je nevyhnutný pre maximalizáciu účinnosti premeny energie.
Odozva na rôzne vlnové dĺžky:
Schopnosť solárneho článku efektívne reagovať na široké spektrum slnečného žiarenia, vrátane viditeľných a infračervených vlnových dĺžok, prispieva k celkovej účinnosti.
Stručne povedané, elektrické charakteristiky monokryštalických solárnych článkov, vrátane napätia naprázdno, skratového prúdu, faktora plnenia, maximálneho bodu výkonu a parametrov odporu, spoločne určujú účinnosť solárneho článku. Dosiahnutie rovnováhy a optimalizácie týchto charakteristík je nevyhnutné pre maximalizáciu účinnosti premeny energie a výkonu monokryštalických solárnych článkov.
