직렬로 연결된 태양 전지에 그림자를 드리우다 음영 조건에서 종단 간 연결된 광전지는 병렬로 실행되는 전지보다 더 많은 전력 손실을

[아름이]

직렬로 연결된 태양 전지에 그림자를 드리우다
음영 조건에서 종단 간 연결된 광전지는 병렬로 실행되는 전지보다 더 많은 전력 손실을 경험합니다.
날짜:
2022년 9월 27일
원천:
미국 물리학 연구소
요약:
먼지와 나뭇잎과 같은 작은 물체도 햇빛이 태양 전지에 도달하는 것을 차단할 수 있으며 들어오는 복사의 손실이 전력 출력에 미치는 영향을 이해하는 것은 광전지 기술을 최적화하는 데 필수적입니다. 연구원들은 서로 다른 음영 조건이 직렬 및 병렬로 연결된 단일 태양 전지 및 2 전지 시스템의 성능에 어떻게 영향을 미치는지 탐구합니다. 그들은 병렬 연결된 단일 셀 또는 두 셀의 출력 전류 감소가 태양광에 대한 그늘의 비율과 거의 동일하다는 것을 발견했습니다. 그러나 직렬로 실행되는 두 개의 셀의 경우 초과 전력 손실이 발생했습니다.

구름과 건물과 같은 큰 장애물은 햇빛이 태양 전지에 도달하는 것을 차단할 수 있지만 먼지와 나뭇잎과 같은 작은 출처도 비슷한 문제를 일으킬 수 있습니다. 들어오는 방사선의 손실이 전력 출력에 미치는 영향을 이해하는 것은 빛을 전기로 변환하고 녹색 에너지 전환에 중요한 기여자인 광전지 기술을 최적화하는 데 필수적입니다.

AIP Publishing 의 Journal of Renewable and Sustainable Energy 에서 Shanghai Polytechnic University, Shanghai Engineering Research Center of Advanced Thermal Functional Materials, Shanghai Solar Energy Research Center Co. Ltd의 연구원들은 다양한 그늘 조건이 단일 태양 전지 및 직렬 및 병렬로 연결된 2셀 시스템.

"실제 세계에서 태양광 전지는 때때로 장애물에 의해 가려져 들어오는 빛의 양을 크게 변경합니다."라고 Shanghai Polytechnic University 및 Shanghai Engineering Research Center of Advanced Thermal Functional Materials의 저자 Huaqing Xie가 말했습니다. "저하 효과는 전력 최적화를 어렵게 만들고 상당한 전력 손실을 초래합니다."

직렬로 연결된 광전지는 전자가 한 셀에서 다음 셀로 흐르는 단일 경로를 만듭니다. 대조적으로, 병렬 셀은 전자가 통과한 다음 나중에 재결합할 수 있는 2개의 레인을 제공합니다. 실제 응용 분야에서 태양 전지 네트워크는 출력 전류와 전력 용량을 확장하기 위해 직렬 및 병렬로 연결됩니다.

연구팀은 병렬 연결된 단일 셀 또는 두 셀의 출력 전류 감소가 태양광에 대한 그늘의 비율과 거의 동일하다는 것을 발견했습니다. 그러나 직렬로 실행되는 두 개의 셀의 경우 과도한 전력 손실과 온도 상승이 발생하여 추가 출력 저하가 발생할 수 있습니다. 예를 들어 시리즈 태양광 모듈의 29.6%가 그늘에 있을 때 전류는 57.6% 감소했습니다.

"우리 연구는 그림자 영역, 모듈의 다른 셀에 대한 그림자, 셀과 모듈의 연결을 포함한 많은 요인이 성능에 영향을 미칠 수 있음을 나타냅니다."라고 Xie가 말했습니다.

이전 연구에서는 대형 태양광 모듈에 대한 음영의 결과를 조사했지만 단일 셀과 단순한 시스템을 대체로 무시했습니다.

"이러한 복잡한 시스템에서 단일 셀의 그림자는 시스템 출력과 안정성에 중요한 역할을 할 수 있습니다."라고 Xie가 말했습니다. "따라서 태양 전지판 개발을 위해서는 단일 전지 또는 두 개의 연결된 전지의 단순한 배열에 대한 연구가 필요합니다."

미래에 저자들은 서로 다른 그림자에 노출된 광전지의 미세한 상호작용 거동과 메커니즘을 조사하기를 희망합니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/