Clasificación de temperatura para paneles solares

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Estoy tratando de decidir sobre una fuente de energía para uso en el espacio, y como tales necesitan tener un buen rango de temperatura de operación.
No puedo encontrar ninguna fuente decente en la web sobre este tema en particular para los paneles solares que ya están en uso. De ahí que yo esté aquí. ¿Alguien sabe un rango de temperatura de funcionamiento típico para una matriz solar utilizada en el espacio?

Las temperaturas pueden variar desde temperaturas máximas extremas a bajas extremas, por lo que quiero incluir esto en mi argumento para justificar una decisión que se esté tomando.

    
pregunta MrPhooky

2 respuestas

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  • Hay muchos factores que influyen en el efecto de la irradiación y la temperatura ambiente en un sistema fotovoltaico o en un sistema PVT (PV + Thermal).

    • El silicio amorfo (a-Si) es el material líquido-sólido que es una forma no cristalina de silicio que se usa para células fotovoltaicas solares (FV) y transistores de película delgada en pantallas LCD.
    • El silicio cristalino (c-Si), tanto en mono como en policristalino, es un Si purificado de alta calidad, más eficiente pero fabricado en películas delgadas con materiales tóxicos; El telururo de cadmio (CdTe) o el seleniuro de galio e indio-galio (CIGS o CIS) y mucho menos respetuosos con el medio ambiente para su eliminación.

Este es un tipo de material a-Silicon.

LapotenciaPVmáxima\$Pm=FF*I_{sc}*V_{oc}\$

  • paraunFactorderellenodado\$FF\$,quedependede;

    • temperaturaambiente\$T_a\$
    • temperaturadelacelda\$T_c\$
    • velocidaddelviento\$V_w\$
    • Irradiación\$I(t)\$
    • transmisióndeacristalamiento\$\tau\$
    • Absorcióndesustrato\$\alpha\$
    • eficienciaeléctrica\$η_{Tref}\$
    • celdatempco\$\beta{ref}\$
    • ref.Temp\$T_{ref}\$porej.\$@25\degC@1kW/m^2\$
    • temperaturadepotenciacero\$T_{o}\$aaltatemperatura
  • Ambos\$FF\$y\$Voc\$tienenunnegativo.temperaturaCoeff.,NTC
  • donde\$\beta=\frac{1}{T_o-T_{ref}}\$

Laeficienciamediamensualtotal\$\barη\$seconvierteen Loanterioresparalosvaloresmediosmensuales,SiegelMD,KleinSA,BeckmanWA.Unmétodosimplificadoparaestimarelrendimientopromediomensualdeenergíafotovoltaica.sistemasEnergíasolar1981;26,413-8.

  • \$n\$horaspordía
  • \$U_L\$significalapérdidadecalortérmica.
  • \$H_T\$significadiariamenteInsolaciónenplanodirecto
  • \$V\$esunafuncióndelarelacióndeángulodelapuestadelsol,índicedeclaridaddelcielopromedio,gananciamediaparaelseguimientosolarElsistemahíbridoconsisteenpanelessolaresfotovoltaicoscombinadosconunsistemaderefrigeración.esdecir,aguaoaire,paraenfriarlascélulassolares,ytransportarseparaotrosusostalescomocalefaccióndoméstica.

EstossonalgunosejemplosdematricesdePVyPVT.

Elperíododeamortizaciónde<5añosparaunavidaútilmínimaesperadade10añosparaloscomponentesprincipalesesunareglageneralqueincluyeconvertidores,celdasdealmacenamiento,coninstalación&costodemantenimiento.Cualquiercosamejores"salsa".

  

Parte de la ineficiencia de las PV se debe a la falta de conversión de la energía infrarroja y térmica de infrarrojos de \ $ 1.3kW / m ^ 2 \ $, por lo que a menudo se califica en \ $ 1kW / m ^ 2 \ $ por la sensibilidad de las células de silicio.

Esta relación de rendimiento disminuye con la latitud debido a temperaturas extremas, pero mejora con la altitud debido a temperaturas medias más bajas.

  Los módulos fotovoltaicos

tienen ventajas y desventajas en cuanto a sensibilidad térmica y eficacia, por lo que se prefiere una sensibilidad T baja para zonas de ambiente generalmente altas y mayor ef. pero mayor eficiencia. PVT mejora la efectividad durante todo el año, cuando se usa con bombas de calor.

    • Un ejemplo de este rango fue mi ciudad natal en Winnipeg, donde puede alcanzar + 40'C por una semana en verano y el invierno puede alcanzar -40'C por una semana en febrero *

El sistema solar híbrido fotovoltaico / térmico (PV / T) es quizás la mejor opción para enfriar paneles fotovoltaicos, recuperar energía y aumentar la eficiencia, pero el costo inicial es más alto.

Esta no es una respuesta completa, solo una guía para comprender los parámetros y las variables utilizadas. Espero que haya valido la pena el esfuerzo de su parte para leerlo. :)

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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respondido por el RealScience

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