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 valutazione elencata dei watt di uscita in base alla sua potenza in specifiche condizioni di luce solare.
Potenza nominale ed efficienza del pannello
L'energia solare disponibile per i sistemi di pannelli solari dipende da una serie di fattori. La latitudine, il tempo e l'angolo della luce solare in entrata influenzano ciascuno la 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 disponibile media di 1.000 watt per metro quadrato. La percentuale di 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 al silicio medio produce energia con un'efficienza compresa tra il 15 e il 18 percento circa, a seconda del tipo di cristallo di silicio.
Caratteristiche delle celle solari
La potenza erogata da un pannello solare dipende dalla tensione e dalla corrente generate dal suo singole cellule. La tensione è la differenza di potenziale elettrico tra due punti e viene misurata in volt. La corrente è la misurazione 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 in base alla dimensione della cella. In generale, una tipica cella al silicio disponibile in commercio produce una corrente compresa tra 28 e 35 milliampere per centimetro quadrato. Quando le celle vengono combinate, la corrente e la tensione possono essere aumentate. L'alimentazione è il prodotto di tensione e corrente. Pertanto, i moduli più grandi avranno potenze in uscita più elevate.
Connessioni di celle
Le celle possono essere collegate in serie o connessioni parallele. Le connessioni in serie sono costituite da celle collegate da un capo all'altro. Quando le celle sono collegate in serie, le loro tensioni si sommano ma le loro correnti no; la corrente di una connessione in serie è la stessa di una cella. Ad esempio, due celle che producono 0,6 volt collegate in serie produrrebbero 1,2 volt. Tuttavia, la corrente non aumenterebbe. Le connessioni parallele sono costituite da celle collegate fianco a fianco. Quando le celle sono collegate in parallelo, le loro correnti si sommano, ma le loro tensioni no. È possibile combinare questi due tipi di connessioni al fine di ottenere quasi qualsiasi combinazione di tensione e corrente, generando una vasta gamma di potenze nominali.
Ombreggiatura e Watt di uscita
Se i pannelli solari sono ombreggiati direttamente o ricevono una quantità ridotta di luce solare, la loro corrente diminuisce. Pertanto, produrranno una quantità inferiore 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 compromesse.
