I pannelli solari sono costituiti da un numero di singole celle solari. Le proprietà di queste celle determinano la potenza massima complessiva dell'intero pannello. L'energia elettrica generata dai pannelli solari viene misurata in watt. Ogni pannello solare ha una classificazione elencata di watt in uscita in base alla sua potenza in condizioni di luce solare specifiche.

Potenza nominale ed efficienza del pannello

L'energia solare disponibile per i pannelli solari dipende da un numero di fattori. La latitudine, le condizioni meteorologiche e l'angolo della luce solare in entrata influiscono sulla quantità di energia solare disponibile in un luogo. Tuttavia, al fine di valutare i pannelli solari per il confronto, i produttori ipotizzano un'energia solare media disponibile di 1.000 watt per metro quadrato. La percentuale di quell'energia che viene convertita in energia elettrica è l'efficienza del pannello. Ad esempio, un pannello di 1 metro quadrato potrebbe avere una potenza nominale di 150 watt. Supponendo 1.000 watt disponibili, questo pannello converte il 15 percento di quell'energia solare in energia elettrica. Pertanto, questo pannello ha un'efficienza del 15 percento. Il pannello solare in silicio medio produce energia con un'efficienza del 15-18 percento circa, a seconda del tipo di cristallo al silicio.

Caratteristiche delle celle solari

La potenza di un pannello solare dipende dalla tensione e dalla corrente generato dalle sue singole celle. La tensione è la differenza di potenziale elettrico tra due punti e viene misurata in volt. La corrente è la misura del flusso di carica elettrica attraverso una determinata area e viene misurata in ampere. Una tipica cella solare al silicio genera tra 0,5 e 0,6 volt. La corrente di uscita varia a seconda delle dimensioni della cella. In generale, una tipica cella di silicio disponibile in commercio produce una corrente tra 28 e 35 milliampere per centimetro quadrato. Quando le celle vengono combinate, è possibile aumentare la corrente e la tensione. La potenza è il prodotto di tensione e corrente. Pertanto, i moduli più grandi avranno valori di uscita in watt più grandi.

Connessioni di celle

Le celle possono essere collegate in serie o in connessioni parallele. Le connessioni in serie consistono in celle collegate da un capo all'altro. Quando le celle sono collegate in serie, le loro tensioni si aggiungono ma le loro correnti no; la corrente di una connessione in serie è uguale a una cella. Ad esempio, due celle che producono 0,6 volt collegati in serie produrranno 1,2 volt. Tuttavia, la corrente non aumenterebbe. Le connessioni parallele sono costituite da celle collegate l'una accanto all'altra. Quando le celle sono collegate in parallelo, le loro correnti si aggiungono, ma le loro tensioni no. È possibile combinare questi due tipi di connessioni per ottenere quasi tutte le combinazioni di tensione e corrente, ottenendo un'ampia varietà di potenze di uscita.

Shading e output Watts

Se i pannelli solari sono ombreggiato direttamente o riceve una quantità ridotta di luce solare, la loro corrente diminuisce. Pertanto, produrranno una minore quantità di energia. Se una cella ombreggiata è collegata in serie con altre celle, la corrente complessiva della connessione in serie è limitata a quella della cella ombreggiata. In casi estremi, questo squilibrio di potenza può danneggiare un pannello solare. Per questo motivo, i pannelli sono in genere dotati di componenti chiamati diodi di bypass, che reindirizzano il flusso di corrente attorno a celle ombreggiate o danneggiate.