Solarna energija je jedan od najperspektivnijih obnovljivih izvora energije u svijetu. Ona se dobiva pretvaranjem sunčeve svjetlosti u električnu energiju pomoću solarnih panela. Solarni paneli su uređaji koji se sastoje od fotonaponskih ćelija koje reagiraju na fotone iz sunčeve svjetlosti i stvaraju električni napon.
Međutim, solarna energija nije uvijek konstantna i ovisi o mnogim čimbenicima, među kojima je i temperatura. Naime, temperatura utječe na učinkovitost solarnih panela, odnosno na količinu električne energije koju mogu proizvesti.
Kako temperatura utječe na učinkovitost solarnih panela?
Temperatura utječe na učinkovitost solarnih panela na dva načina: direktno i indirektno. Direktni utjecaj temperature je taj da povećanje temperature smanjuje električni napon koji solarni paneli mogu proizvesti. To je zato što se povećanjem temperature povećava otpor materijala od kojeg su napravljene fotonaponske ćelije, što smanjuje njihovu vodljivost. Ovaj efekt naziva se temperaturnim koeficijentom napona i iznosi oko -0,4% po stupnju Celzija za kristalne silicijske ćelije, koje su najčešće korištene. To znači da ako se temperatura solarnog panela poveća za 10°C, njegov napon će se smanjiti za 4%.
Indirektni utjecaj temperature je taj da povećanje temperature povećava intenzitet sunčeve svjetlosti, što povećava električnu struju koju solarni paneli mogu proizvesti. To je zato što se povećanjem intenziteta sunčeve svjetlosti povećava broj fotona koji dolaze do fotonaponskih ćelija, što povećava njihovu električnu aktivnost. Ovaj efekt se naziva intenzitetom osvjetljenja i iznosi oko 0,1% po W/m2 za kristalne silicijske ćelije. To znači da ako se intenzitet sunčeve svjetlosti poveća za 100 W/m2, struja solarnog panela će se povećati za 10%.
Koje su prednosti i nedostaci korištenja solarnih panela u različitim klimatskim uvjetima?
Korištenje solarnih panela u različitim klimatskim uvjetima ima svoje prednosti i nedostatke. U toplijim krajevima, gdje je temperatura viša, solarni paneli mogu imati veći prinos zbog veće intenziteta sunčeve svjetlosti. Međutim, oni također mogu imati nižu učinkovitost zbog nižeg napona koji proizvode. U hladnijim krajevima, gdje je temperatura niža, solarni paneli mogu imati veću učinkovitost zbog većeg napona koji proizvode. Međutim, oni također mogu imati niži prinos zbog niže intenziteta sunčeve svjetlosti. Osim toga, u hladnijim krajevima mogu se javiti i drugi problemi, kao što su snijeg, led i magla, koji mogu smanjiti ili blokirati pristup sunčevoj svjetlosti.
Korištenje solarnih panela u različitim klimatskim uvjetima zahtijeva prilagodbu i optimizaciju. Neki od načina kako se to može postići su:
Odabir solarnih panela koji imaju niži temperaturni koeficijent napona i viši intenzitet osvjetljenja, kako bi se smanjio gubitak učinkovitosti i povećao prinos.
Postavljanje solarnih panela pod optimalnim kutom i orijentacijom, kako bi se maksimizirala izloženost sunčevoj svjetlosti tijekom dana i godine.
Korištenje sustava za hlađenje i grijanje solarnih panela, kako bi se održavala optimalna temperatura i spriječilo pregrijavanje ili zamrzavanje.
Korištenje sustava za čišćenje i održavanje solarnih panela, kako bi se uklonila prašina, snijeg, led i druga nečistoća koja može smanjiti njihovu proizvodnju.
Solarna energija je obnovljivi izvor energije koji ima veliki potencijal za smanjenje emisija stakleničkih plinova i ovisnosti o fosilnim gorivima. Međutim, solarna energija nije konstantna i ovisi o mnogim čimbenicima, među kojima je i temperatura. Temperatura utječe na učinkovitost solarnih panela, odnosno na količinu električne energije koju mogu proizvesti. Povećanje temperature smanjuje napon solarnih panela, dok povećanje intenziteta sunčeve svjetlosti povećava struju solarnih panela. Korištenje solarnih panela u različitim klimatskim uvjetima ima svoje prednosti i nedostatke, te zahtijeva prilagodbu i optimizaciju.
