Hvordan beregne Prosent av Absorbance for en solcelle

Photovoltaic solceller samle sollys og konvertere den til elektrisitet. Det første trinnet i denne prosessen er å absorbere sollys. Solcellen omdanner bare en brøkdel av den absorberte sollys til elektrisitet. Men maksimere absorpsjon kan bidra til å maksimere photovoltaic kraftproduksjon. Du kan beregne absorbans fra rent teoretiske betraktninger, men det er en ganske kompleks beregning. Det er lettere å gjøre noen målinger for å bestemme absorbans.

Lys og Matter

Lette samhandler med saken i tre måter: refleksjon, absorpsjon og transmisjon. Refleksjon er lysenergi som spretter av et materiale. Overføring er lysenergien som går gjennom et materiale. Absorpsjon er energi som overfører fra lys til et materiale.

Refleksjon, transmisjon og absorbans er de samme egenskapene, men de er konkrete målinger for en prøve. Så, er det totale lysenergien som treffer en solcelle delt inn i de reflekterte, overførte og absorbert porsjoner. (Ref. 6)

Energy Transfer

Elektronene i atomer oftest absorberer lys, men ikke så enkelt som å helle vann i en bøtte. I motsetning til en vanlig tom bøtte - som kan ta et beløp av vann opp til sin kapasitet - et elektron kan bare absorbere en bestemt mengde energi, enten en integrert antall hele bøtter fulle eller ingen, aldri i mellom. Detaljene avhenger av bølgelengden til lyset, type atom og arrangementet av atomene i et materiale. Hver solcelle har separate lag, forskjellige materialer og forskjellige slags konstruksjoner, så beregning av absorbansen av en gitt solcelle er meget komplisert.

beregning Absorbance

I stedet for å prøve å beregne absorbans ved å gjøre detaljerte beregninger med lys og atomer, kan du lage en enklere beregninger etter å ha tatt noen målinger. Man starter ved å samle en innfallende lysstråle, vil lyset som reflekteres fra en solcelle og det lys som overføres gjennom cellen. Du gjør tre separate målinger med et radiometer eller annen strømmåleren for å få reflektert og overført energi.

Det første trinnet i beregningen, er å finne den opprinnelige energi ved å subtrahere den reflekterte energi fra den totale energi. Deretter ta logaritmen av den utsendte energien dividert med den opprinnelige energi. Absorbansen er tradisjonelt oppgitt som et tall, men du kan multiplisere det med 100 for å konvertere den til en prosentandel.

Solenergi

En mer nyttig måling for solceller er effektiviteten. Det er et mål på hvor mye av den absorberte energi sollys solcellen omdannes til elektrisitet. For å beregne effektiviteten du trenger å vite energien i sollys - på en klar, solfylt sommerdag midt på dagen, dette vil være ca 1000 watt per kvadratmeter, men du kan også måle dette med en meter. Multipliser det med området av solcelle, i kvadratmeter.

Deretter måle strøm solcelle genererer. Du vil måle dette ved å koble solcelle til en variabel motstand. Endre motstand og finne maksimal effekt - den maksimale produktet av strøm og spenning. Del maksimal elektrisk strøm ved makten i sollyset og multipliser med 100. Dette er prosentandelen effektiviteten av solceller.