Czy panele słoneczne wytwarzają energię zimą? To częste pytanie, jeśli chodzi o energię słoneczną. Gdy temperatura spada, a niebo ciemnieje – czy panele słoneczne nadal będą wytwarzać energię?
Jak działają panele słoneczne?
Aby zrozumieć, dlaczego ogniwa słoneczne mogą nadal być skuteczne zimą, ważne jest, aby zrozumieć, jak działają. Panele słoneczne składają się z ogniw fotowoltaicznych (PV), które są specjalnymi jednostkami zwykle wykonanymi z krzemu. Te ogniwa fotowoltaiczne zawierają elektrony, które są pobudzane, gdy uderzają w nie cząstki światła, zwane fotonami. Ta energia jest z kolei przekształcana w użyteczny prąd elektryczny w komórce.
Niskie temperatury
Jak widzieliśmy powyżej, panele słoneczne w rzeczywistości opierają się na świetle słonecznym, a nie na cieple słonecznym. W rzeczywistości, podobnie jak większość urządzeń elektrycznych, ogniwa słoneczne działają najlepiej w chłodniejszych warunkach. Być może wbrew intuicji zbyt dużo ciepła może zmniejszyć wydajność komórek. Zimny, jasny dzień wytworzy więcej energii z ogniw słonecznych niż gorący, jasny dzień.
Wynika to z różnicy energii między fotonami światła słonecznego a elektronami w ogniwie słonecznym. Im wyższa różnica energii między dwoma zestawami cząstek, tym więcej mocy zostanie wytworzone. W chłodniejsze dni różnica między nimi jest większa – co oznacza, że w komórce, gdy padnie na nią światło, wytwarza się więcej energii.
Śnieg
Istnieje potencjalna wada paneli słonecznych, która pojawia się przy bardzo niskich temperaturach. Ciężka warstwa śniegu zablokuje promieniom słonecznym dotarcie do ogniw słonecznych, dopóki nie zostaną usunięte. Na szczęście niewielka ilość powinna stopić się i zsunąć z gładkiej powierzchni podczas nagrzewania. Panele słoneczne są zwykle ustawione pod kątem w kierunku słońca, a śnieg nie przykleja się tak, jak w przypadku innych materiałów.
Zachmurzenie
Niestety, wszelkie korzyści wynikające z niższych temperatur niweluje fakt, że zimą jest mniej światła słonecznego. Może zależeć od gęstości chmur, jak bardzo wpływa to na produkcję energii słonecznej. Im gęstsze chmury, tym mniej światła słonecznego dotrze do paneli słonecznych.
Ogniwa fotowoltaiczne nadal będą wytwarzać zaskakującą ilość energii, nawet w mniej pogodny i słoneczny dzień. Dzieje się tak, ponieważ ogniwa słoneczne mogą wykorzystywać światło bezpośrednie lub rozproszone. Światło bezpośrednie to promieniowanie słoneczne przemieszczające się w linii prostej od Słońca do Ziemi, podczas gdy światło rozproszone zostało rozproszone przez cząsteczki w atmosferze, takie jak deszczowe chmury, zanim dotrze do Ziemi.
Podsumowanie
Krótko mówiąc, energia słoneczna działa zimą. Nie tak wydajnie jak w miesiącach letnich – ale wciąż wystarcza, aby być bardziej niż opłacalnym źródłem energii odnawialnej.