Bei welcher Temperatur sind Solarmodule am effizientesten?

Allerdings können Solarmodule im Sommer bis zu 149°F heiß werden. Wenn die Oberflächentemperatur Ihrer Solarmodule so hoch wird, kann die Effizienz der Solarmodule etwas nachlassen. Lassen Sie uns ohne Umschweife das beste Wetter für Solarmodule durchgehen, damit Sie wissen, wie sich die Temperatur auf Solarmodule auswirkt und welche Vorteile sich aus der Nutzung der optimalen Temperatur für Solarmodule ergeben. Der Temperaturkoeffizient gibt an, wie stark die Leistung Ihres Solarmoduls mit jedem Grad Celsius über der optimalen Temperatur für Solarmodule abnimmt.

Im Allgemeinen liegen die meisten Koeffizienten für Solarmodule zwischen -0,20 und -0,50 Prozent pro Grad Celsius. Laienhaft ausgedrückt: Je näher diese Zahl bei Null liegt, desto weniger wird das Solarmodul durch einen Temperaturanstieg beeinträchtigt. Wenn der Temperaturkoeffizient -0,50 % beträgt, bedeutet dies, dass der Gesamtwirkungsgrad des Solarmoduls für jedes Grad über der für Solarmodule optimalen Temperatur von 25 Grad Celsius um 0,50 % abnimmt. Zwar sind viele Solarmodule so konstruiert, dass sie extremen Witterungsbedingungen standhalten, doch hängt die optimale Temperatur für Solarmodule auch von einer Reihe externer Faktoren ab, z. B. von der geografischen Lage, dem Dachmaterial, der Menge an direktem Sonnenlicht, der Außenlufttemperatur, der Positionierung der Module, der Art der Installation und der Sonneneinstrahlung.

Daher ist es schwierig, eine genaue Schätzung darüber abzugeben, wie heiß Solarmodule werden können. Nun, da Sie wissen, dass die optimale Temperatur für Solarmodule bei 25 Grad Celsius liegt, was können Sie tun, um zu verhindern, dass Ihre Module unter bestimmten Bedingungen zu heiß werden? Es mag kontraintuitiv erscheinen, aber die Effizienz von Solarmodulen wird durch einen Temperaturanstieg negativ beeinflusst. Fotovoltaikmodule werden bei einer Temperatur von 25 Grad Celsius (STC) getestet.

Wenn die Temperatur des Solarmoduls steigt, nimmt der Ausgangsstrom exponentiell zu, während die Ausgangsspannung linear sinkt. Der Spannungsabfall ist sogar so vorhersehbar, dass er zur genauen Messung der Temperatur verwendet werden kann. Wie bereits erwähnt, erreichen Solarmodule ihre höchste Effizienz bei einer Innentemperatur von 40 bis 55 Grad Fahrenheit. Alle Module sind in der Lage, diese ideale Temperatur während des Winters aufrechtzuerhalten, da sie in Schichten angeordnet sind.

Hohe Temperaturen im Sommer können jedoch dazu führen, dass die Module überhitzen und ihr Wirkungsgrad leicht abnimmt. Daher sind Solarmodule in den kalten Wintermonaten am effizientesten. Wie genau wirkt sich die Temperatur auf die Solarzellen aus? Die meisten Solarmodule arbeiten im Labor bei der Standardtesttemperatur (STC) von 77°F optimal. Ihr Wirkungsgrad nimmt deutlich ab, sobald sie eine Temperatur von 149°F erreichen.

Die Abnahme der Leistung von Solarmodulen über 77°F hinaus lässt sich leicht berechnen, so dass Sie Prognosen für die Leistung bei sommerlichen Temperaturen erstellen können. Erinnern Sie sich daran, wie sich Elektronen in Atomen bewegen? Bei kühleren Temperaturen befinden sich die Elektronen im Ruhezustand (niedrige Energie). Wenn diese Elektronen durch zunehmendes Sonnenlicht (hohe Energie) aktiviert werden, erreicht ein Solarmodul einen größeren Spannungsunterschied, wodurch mehr Energie erzeugt wird. Aus diesem Grund produzieren Solarzellen bei kühleren Temperaturen effizienter Strom, 3. Solarmodule erreichen ihre höchste Effizienz zwischen 59°F und 95°F, aber die meiste Zeit des Jahres liegen die Temperaturen in Las Vegas weit über diesem Bereich.

Die Wärme verringert die Energieausbeute von PV-Solarmodulen geringfügig, was durch den Temperaturkoeffizienten des Moduls bestimmt werden kann. Daher sind alle Hersteller von Solarmodulen verpflichtet, den Temperaturkoeffizienten für ihr spezifisches Solarmodul anzugeben. Aus diesem Grund geben alle Hersteller von Solarmodulen zusammen mit ihren Produktinformationen einen Wert für den Temperaturkoeffizienten (Pmax) an. Ein wichtiger Hinweis zum Temperaturkoeffizienten ist, dass der Temperaturkoeffizient positiv ist, wenn das Modul bei Temperaturen unter 25 °C betrieben wird, und der Wirkungsgrad des Solarmoduls steigt.

Der Pmax-Temperaturkoeffizient ist auf dem Datenblatt des Solarmoduls zu finden und gibt an, wie sich jedes Grad Veränderung auf beiden Seiten der STC auf die Effizienz auswirkt. Wenn die Oberflächentemperatur Ihres Daches auf 30 °C (86 °F) ansteigt, sinkt der Wirkungsgrad Ihres Solarmoduls auf 16,7 %. In diesem Fall interessiert uns, wie sich die Temperatur auf die Effizienz von Solarmodulen in der Praxis auswirkt. Sunpower, Panasonic und REC stellen Solarmodule mit einigen der niedrigsten Temperaturkoeffizienten in der Branche her.

Solarmodule für den Hausgebrauch werden bei 25 °C (77 °F) getestet, so dass die Temperatur der Solarmodule in der Regel zwischen 15 °C und 35 °C liegt, bei der die Solarzellen mit maximaler Effizienz arbeiten. Solarmodule haben im Labor eine normale Betriebstemperatur der Zellen (NOCT), die zur Kalibrierung von Änderungen des Wirkungsgrads verwendet wird. Wie jedes andere elektrische Gerät arbeiten Solarmodule mit maximaler Effizienz, wenn ihre Temperatur so kühl wie möglich ist.