Inhalt:
- Können Solarmodule an bewölkten Tagen Strom erzeugen (unter Bedingungen schwachen Lichts)?
- Welche Arten von Solarmodulen eignen sich am besten für bewölktes Wetter (Bedingungen mit schwachem Licht)?
- Zusätzliche innovative Technologien zur Sicherung der Stromversorgung bei schwachem Licht
Können Solarmodule an bewölkten Tagen Strom erzeugen (unter Bedingungen schwachen Lichts)?
Stellen Sie sich vor, an einem trüben Morgen schauen Sie aus dem Fenster und sehen den Himmel dicht bedeckt mit dunklen Wolken. Sie fragen sich vielleicht, können Solarmodule bei solchem Wetter immer noch Strom erzeugen? Die Antwort ist ein deutliches Ja! Selbst an bewölkten Tagen können Solarmodule Strom erzeugen, allerdings mit verminderter Leistung, die typischerweise zwischen 10% und 25% ihrer normalen Leistung liegt. Das ist, als würden uns die Solarmodule sagen, dass sie auch an den dunkelsten Tagen noch eine Rolle zu spielen haben.
Nun wollen wir tiefer in das Geheimnis eintauchen, wie bewölkte Tage Solarmodule beeinflussen. Tatsächlich bestimmt die Dicke der Bewölkung maßgeblich die Effizienz von Solarmodulen. Dünne Wolken lassen mehr Sonnenlicht durchdringen, was sich weniger auf die Module auswirkt. Im Gegensatz dazu blockieren dicke Wolken, ähnlich einer Decke am Himmel, das Sonnenlicht erheblich und beeinträchtigen natürlich die Effizienz der Module. Interessanterweise reinigen Regen und Schnee, die das bereits schwache Licht weiter zerstreuen, auch die Oberflächen der Module und bereiten sie auf die nächste Sonnenperiode vor.
Idealerweise sollten Solarmodule täglich mindestens 4 bis 5 Stunden direktem Sonnenlicht ausgesetzt sein. Besonders zwischen 10 Uhr morgens und 15 Uhr nachmittags, wenn die Solarenergie ihren Höhepunkt erreicht, erreicht die Effizienz der Module ihr Maximum. Selbst bei bewölktem Himmel, solange die Sonne zeitweise durch die Wolken scheint, wird die Stromerzeugung der Module nicht wesentlich beeinträchtigt. Allerdings kann die Stromerzeugung der Solarmodule drastisch abnehmen, wenn der Himmel während dieser entscheidenden Zeiten vollständig von dicken Wolken bedeckt ist.
In Regionen mit unzureichendem Tageslicht, wie an bewölkten Tagen oder in hochgelegenen Gebieten in Nordeuropa, hebt die Konzentration auf die effiziente Stromerzeugungsfähigkeit von Solarmodulen innerhalb begrenzter Sonnenstunden die Bedeutung ihrer Leistung bei schwachem Licht hervor.
Die Leistung von Solarmodulen bei schwachem Licht bezieht sich auf ihre Betriebseffizienz und Leistung bei unzureichenden Lichtverhältnissen. In solchen Szenarien stehen Solarmodule vor Herausforderungen, darunter reduzierte Stromerzeugung, verringerte Umwandlungseffizienz, Spannungsschwankungen und ihre Reaktion auf verschiedene spektrale Wellenlängen des Lichts. Eine überlegene Leistung bei schwachem Licht bedeutet, dass Solarmodule selbst unter weniger als idealen Lichtverhältnissen effektiv Strom erzeugen können, was die Gesamtenergieausbeute erhöht, was für Gebiete mit kurzen Tageslichtstunden oder suboptimalen Lichtverhältnissen von entscheidender Bedeutung ist.
Welche Arten von Solarmodulen eignen sich am besten für bewölktes Wetter (Bedingungen mit schwachem Licht)?
Nachdem wir die Fähigkeit von Solarmodulen, an bewölkten Tagen Strom zu erzeugen, erkundet haben, lassen Sie uns untersuchen, welche Arten für solche Bedingungen am besten geeignet sind. Bei der Diskussion über Solarmodultypen und ihre Leistung bei schwachem Licht ist es wichtig, die Eigenschaften von monokristallinen, polykristallinen Silizium- und Dünnschicht-Solarmodulen unter Bedingungen schwachen Lichts zu untersuchen. Dies umfasst die Analyse der Leistung neuester Technologien bei schwachem Licht, um zu bestimmen, welche Art von Solarmodul für Umgebungen mit schwachem Licht am besten geeignet ist.
Monokristalline Solarmodule
Monokristalline Solarmodule werden oft als die beste Wahl für bewölkte Tage angesehen, aufgrund ihrer hohen Effizienz und überlegenen Leistung bei schwachem Licht. Hergestellt aus hochwertigem monokristallinem Silizium, ermöglichen diese Module einen effizienteren Elektronenfluss und verbessern so die Stromerzeugungskapazitäten der Module. Monokristalline Solarmodule sind besonders effektiv unter Bedingungen schwachen Lichts, wie an bewölkten Tagen, aufgrund ihrer starken Elektronenmobilität, die es ihnen ermöglicht, auch bei schwacher Beleuchtung effizient Strom zu erzeugen.
Polykristalline Solarmodule
Polykristalline Solarmodule haben in der Regel eine geringere Effizienz als monokristalline Solarmodule und sind weniger empfindlich auf Bedingungen mit schwachem Licht. Sie bestehen aus mehreren Siliziumkristallen, die den freien Fluss von Elektronen einschränken und die Stromerzeugungskapazität verringern. Daher sind polykristalline Solarmodule möglicherweise nicht die beste Option, wenn Ihre Gegend häufig bewölkte Tage erlebt.
Dünnschicht-Solarmodule
Dünnschicht-Solarmodule, einschließlich amorphen Siliziums, Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGS) und Cadmiumtellurid (CdTe) Materialien, haben in der Regel die niedrigste Effizienz, besonders bei bewölkten Bedingungen. Sie benötigen so viel direktes Sonnenlicht wie möglich, um effektiv zu arbeiten. Ihr Hauptvorteil liegt in ihrer Flexibilität, was sie für unebene Oberflächen, wie die Dächer von Wohnmobilen, geeignet macht. Trotz des kostengünstigsten Angebots ist ihre Effizienz bei der Umwandlung von Licht in Strom nicht sehr hoch.
IBC- und HJT-Solarmodule
IBC (Interdigitated Back Contact) und HJT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer) Technologien basieren beide auf der Entwicklung und Optimierung von monokristallinen Solarzellen. Sie werden nicht als polykristalline oder Dünnschicht-Solarmodule kategorisiert, sondern repräsentieren High-End-Varianten der monokristallinen Siliziumtechnologie.
IBC (Interdigitated Back Contact) Solarmodule Die
IBC-Technologie zeichnet sich durch ihr einzigartiges Designkonzept aus. Bei IBC-Solarmodulen befinden sich alle Elektroden auf der Rückseite der Zelle. Dieses Design eliminiert Metallgitterlinien auf der Vorderseite, reduziert Schattenbildung und Lichtverlust und ermöglicht so eine bessere Lichtabsorption. IBC-Zellen verwenden in der Regel monokristalline Siliziummaterialien und bieten hohe Effizienz und gute spektrale Antwort.
Die Leistung von IBC-Solarmodulen bei schwachem Licht ist insbesondere aufgrund von:
1. Back Contact Design: IBC-Zellen platzieren alle Elektroden auf der Rückseite, reduzieren so die Vorderseitenabschattung und ermöglichen eine bessere Lichtabsorption, was unter Bedingungen schwachen Lichts besonders wichtig ist. Das ungehinderte Frontdesign reduziert auch die Oberflächenreflexion, wodurch die Lichtabsorptionseffizienz verbessert wird.
2. Reduzierte resistive Verluste: Durch die Positionierung der Elektroden auf der Rückseite werden resistive Verluste an der Vorderseite minimiert, wodurch die Effizienz unter Bedingungen schwachen Lichts verbessert wird. Der Back Contact hilft auch, die Rekombinationsverluste von Ladungsträgern an der Vorderseite der Zelle zu reduzieren.
3. Hohe Leerlaufspannung (Voc): Das Design von IBC-Zellen trägt zu einer höheren Leerlaufspannung bei. Dieser Vorteil ermöglicht es den Modulen, die Einschaltspannung des Wechselrichters schneller zu erreichen, auch unter Bedingungen schwachen Lichts. Als Ergebnis beginnen sie früher am Morgen Strom zu erzeugen und arbeiten länger in den Abend hinein, wodurch die gesamte Energieerzeugungszeit verlängert wird. Im Vergleich zu PERC- und TOPCon-Solarmodulen zeigen IBC-Module einen Leistungsgewinn von über 2,0%, was eine signifikante Verbesserung der Effizienz und Energiegewinnungsfähigkeiten darstellt.
4. Schattentoleranz: Dank ihres einzigartigen Rückelektroden-Designs funktionieren IBC-Solarmodule relativ gut unter Schattenbedingungen. Selbst wenn Teile der Moduloberfläche von Schatten bedeckt sind, erzeugen die unbeeinträchtigten Bereiche weiterhin effektiv Strom, wodurch der Gesamtleistungsabfall des Systems minimiert wird.
Es sind genau diese technologischen Vorteile, die die IBC-Solarmodule von Maysun Solar ideal für den Einsatz in bewölkten oder lichtschwachen, hochgelegenen Regionen machen. Sie behalten eine hohe Effizienz in der Stromerzeugung auch unter suboptimalen Lichtverhältnissen bei. Das Bild unten zeigt IBC-Solarmodule von Maysun Solar, die auf einem Dach in Deutschland installiert sind. Klicken Sie auf den Button, um mehr über die Produktdetails zu erfahren!
HJT (Heterojunction with Intrinsic Thin Layer) Solarmodule
Kombination von monokristallinem Silizium mit Dünnschichttechnologie: HJT-Zellen basieren auf N-Typ-monokristallinen Siliziumsubstraten, mit unterschiedlichen Eigenschaften von auf beiden Vorder- und Rückseiten abgeschiedenen siliziumbasierten Dünnschichten, die eine Heterojunktionsstruktur bilden. HJT-Solarzellen integrieren die Vorteile von monokristallinem Silizium und Dünnschichttechnologien und weisen hervorragende Lichtabsorptions- und Passivierungsfähigkeiten auf. Sie übertreffen PERC- und TOPCon-Technologien in Bezug auf Effizienz und Leistung und repräsentieren eine der derzeit führenden Technologien der Solarindustrie, um Umwandlungsraten und Leistung zu maximieren und symbolisieren die Richtung der Technologie von Solarzellen der nächsten Generation.
HJT (Heterojunction with Intrinsic Thin Layer) Solarmodule sind hauptsächlich aufgrund ihrer einzigartigen strukturellen und materiellen Eigenschaften unter Bedingungen schwachen Lichts hervorragend geeignet. Schlüsselfaktoren, die zur Leistung bei schwachem Licht von HJT-Solarmodulen beitragen, umfassen:
1. Heterojunktionsstruktur: Das Kernmerkmal von HJT-Solarmodulen ist ihre Heterojunktionsstruktur, die die Vorteile von monokristallinem Silizium und Dünnschichttechnologien kombiniert. Diese Struktur ist besonders effektiv, um die Leistung der Zelle unter Bedingungen schwachen Lichts zu verbessern.
2. Oberflächenpassivierung: Die undotierte, mit Wasserstoff angereicherte amorphe Siliziumschicht (i-a-Si:H) passiviert Defekte auf der kristallinen Siliziumoberfläche, reduziert die Rekombination von Ladungsträgern an der Schnittstelle. Dies erhöht die Leerlaufspannung (Voc) der Zelle und ermöglicht eine höhere Spannungsausgabe unter Bedingungen schwachen Lichts und verlängert die Stromerzeugungszeit signifikant in die frühen Morgen- und Abendstunden. Zusätzlich ermöglicht die Reduzierung von Rekombinationsverlusten den HJT-Zellen, Licht in elektrische Energie in Situationen schwachen Lichts (wie an bewölkten Tagen, morgens oder abends) effektiver umzuwandeln und verbessert so die photovoltaische Umwandlungseffizienz.
3. Breite spektrale Antwort: Dank ihrer einzigartigen Materialzusammensetzung weisen HJT-Zellen eine verbesserte breite spektrale Antwort auf, die sich von 300 nm bis 1200 nm erstreckt. Das bedeutet, dass sie Lichtenergie unter verschiedenen Beleuchtungsbedingungen, einschließlich schwachem Licht, effektiv absorbieren und umwandeln können.
4. Niedrigtemperaturverarbeitung: Die Herstellung von HJT-Zellen erfolgt in einem Niedrigtemperaturprozess, typischerweise unter 250°C, der die strukturelle Integrität der Siliziumwafer erhält und Defekte reduziert. Dies trägt dazu bei, eine gute Leistung unter Bedingungen schwachen Lichts aufrechtzuerhalten.
5. Bifaziale Generationstechnologie: Ein weiteres bedeutendes Merkmal von HJT-Solarmodulen ist ihre bifaziale (doppelglasige) Erzeugungsfähigkeit. HJT-Solarmodule, die mit symmetrischen Strukturen auf der Vorder- und Rückseite und mit einem Raster ausgestattet sind, erreichen eine Rückseitengenerierungseffizienz von über 95%. Das bedeutet, dass nicht nur die Vorderseite effektiv Sonnenlicht einfängt, sondern auch die Rückseite Licht, insbesondere reflektiertes und gestreutes Licht, absorbieren und umwandeln kann. Diese Eigenschaft ermöglicht es HJT-Panels, auch in Umgebungen mit schwächerem Licht, wie an bewölkten Tagen oder während Sonnenaufgang und Sonnenuntergang, zusätzlichen Strom zu erzeugen.
6. Temperaturmanagement: HJT-Solarmodule haben einen Temperaturkoeffizienten von -0,24%/℃, der es ihnen ermöglicht, eine stabile Leistung unter verschiedenen Umgebungstemperaturen aufrechtzuerhalten. Dies ist besonders wichtig während kühlerer Perioden wie den frühen Morgenstunden und Abenden.
HJT-Solarmodule von Maysun Solar, die ihre Heterojunktionsstruktur, breite spektrale Antwort und bifaziale Generationstechnologie nutzen, weisen eine außergewöhnliche Effizienz in der Stromproduktion unter Bedingungen schwachen Lichts auf, wie an bewölkten Tagen oder in hochgelegenen Gebieten mit schwachem Licht.
Die Gründe für die außergewöhnliche Leistung von IBC- und HJT-Solarmodulen unter Bedingungen schwachen Lichts sind vielfältig. IBC-Solarmodule optimieren mit ihrem Rückkontaktdesign und hoher Leerlaufspannung die Lichtabsorption und Spannungsausgabe. HJT-Solarmodule hingegen verbessern die Lichterfassung und -umwandlungseffizienz unter Bedingungen schwachen Lichts durch ihre Heterojunktionsstruktur und breite spektrale Antwort.
Zusätzliche innovative Technologien zur Sicherung der Stromversorgung bei schwachem Licht
Neben der Verwendung von Solarmodulen mit hervorragender Leistung bei schwachem Licht können verschiedene innovative Technologien und Strategien helfen, die Solarenergieabsorption zu verbessern und so eine stabile und effiziente Stromversorgung unter Bedingungen schwachen Lichts zu gewährleisten.
1. Einachsige und zweiachsige Solarnachführungen
Solarnachführungen sind eine geniale Lösung, die die Ausrichtung von Solarmodulen im Laufe des Tages anpasst, um eine optimale Ausrichtung zur Sonne zu gewährleisten. Diese automatische Anpassung kann die Energieerfassungseffizienz erheblich verbessern, manchmal sogar um 30-40%. Einachsige Nachführungen folgen der Ost-West-Trajektorie der Sonne, während zweiachsige Nachführungen auch die saisonalen Höhenänderungen der Sonne berücksichtigen. Obwohl Nachführungen die anfänglichen Investitions- und Wartungskosten erhöhen können, überwiegen ihre Vorteile bei der Verbesserung der Energieerfassungseffizienz oft diese Kosten, besonders in Gebieten mit schwächerem Sonnenlicht.
2. Anwendung von Mikro-Wechselrichtern
In traditionellen Solarsystemen wandelt ein zentraler Wechselrichter den von allen Paneelen erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um, aber das bedeutet, dass jedes unterdurchschnittlich leistende Panel die Gesamteffizienz des Systems beeinträchtigen könnte. Die Verwendung von Mikro-Wechselrichtern ändert diese Dynamik, da sie an jedem Solarmodul installiert werden und DC unabhängig in AC umwandeln. Diese Konfiguration ermöglicht es jedem Panel, effizient für sich zu arbeiten und sicherzustellen, dass die Effizienz des gesamten Systems selbst unter schwachen Lichtverhältnissen nicht beeinträchtigt wird.
3. Optimierung des Installationsorts
Optimale Platzierung: Die Platzierung und Ausrichtung von Solarmodulen sind entscheidend für ihre Leistung. In der nördlichen Hemisphäre sind südwärts gerichtete Installationen ideal, während in der südlichen Hemisphäre nordwärts gerichtete Installationen vorzuziehen sind.
Vermeidung von Hindernissen: Stellen Sie sicher, dass der Installationsort für Solarmodule frei von potenziellen, Schatten verursachenden Hindernissen wie Gebäuden oder Bäumen ist, und berücksichtigen Sie saisonale Anpassungen, um sich an die sich ändernde Position der Sonne anzupassen.
4. Energiespeicherlösungen
Die Integration von Energiespeichersystemen, wie Lithium-Ionen- oder Blei-Säure-Batterien, ermöglicht die Speicherung von überschüssiger Energie, die während sonniger Perioden erzeugt wird, für die Verwendung an bewölkten Tagen oder nachts. Diese Strategie optimiert nicht nur die Effizienz der Stromnutzung, sondern stellt auch eine kontinuierliche Stromversorgung sicher, selbst wenn die Effizienz der Solarmodule reduziert ist.
Solarmodule können auch an bewölkten Tagen und unter Bedingungen schwachen Lichts effektiv Strom erzeugen. Indem man die geeigneten Arten von Modulen wählt, wie zum Beispiel die IBC- und HJT-Solarmodule von Maysun Solar, und innovative Technologien und Strategien einsetzt, können wir die Nutzung von Solarenergie-Ressourcen maximieren. Dieser Ansatz gewährleistet eine effiziente Energielösung unter unterschiedlichen Lichtverhältnissen.
Maysun Solar spezialisiert sich seit 2008 auf die Produktion hochwertiger Photovoltaikmodule. Wählen Sie aus unserer breiten Palette von vollständig schwarzen, schwarzen Rahmen, silbernen und glas-glas Solarmodulen, die Halbschnitt-, MBB-, IBC-, HJT- und Shingled-Technologien nutzen. Diese Module bieten überlegene Leistung und stilvolle Designs, die sich nahtlos in jedes Gebäude einfügen. Maysun Solar hat erfolgreich Büros, Lager und langfristige Beziehungen mit ausgezeichneten Installateuren in zahlreichen Ländern etabliert! Bitte kontaktieren Sie uns für die neuesten Modulangebote oder jegliche PV-bezogene Anfragen. Wir freuen uns darauf, Ihnen behilflich zu sein.
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