Yksikiteisten aurinkokennojen sähköisillä ominaisuuksilla on ratkaiseva rooli määritettäessä niiden kokonaistehokkuutta auringonvalon muuntamisessa sähköenergiaksi. Tässä on useita keskeisiä sähköisiä ominaisuuksia ja niiden vaikutus yksikiteisten aurinkokennojen tehokkuuteen:
Avoimen piirin jännite (VOC):
VOC edustaa maksimijännitettä, jonka aurinkokenno voi tuottaa, kun sen läpi ei kulje virtaa (eli kun piiri on auki).
Korkeammat VOC-arvot ovat yleensä toivottavia, koska ne lisäävät aurinkokennon kokonaishyötysuhdetta.
Oikosulkuvirta (ISC):
ISC on suurin virta, jonka aurinkokenno voi tuottaa, kun sen liittimien jännite on nolla (eli kun piiri on oikosulussa).
Korkeampi ISC-arvo lisää tehoa ja siten parempaa hyötysuhdetta.
Täyttökerroin (FF):
Täyttökerroin on mittaton parametri, joka kuvaa kuinka tehokkaasti aurinkokenno muuntaa auringonvalon sähköenergiaksi. Se on maksimitehopisteen suhde VOC:n ja ISC:n tuloon.
Korkea täyttökerroin osoittaa tehokkaan tehon muuntamisen ja edistää kokonaistehokkuutta.
Suurin tehopiste (Pmax):
Maksimitehopiste on jännitteen ja virran yhdistelmä, jolla aurinkokenno tuottaa suurimman sähkötehon.
Korkean maksimitehopisteen saavuttaminen ja ylläpitäminen on ratkaisevan tärkeää tehokkuuden maksimoimiseksi.
Tehokkuus (%):
Yksikiteisen aurinkokennon kokonaishyötysuhde on sähkötehon suhde tulevaan auringonvalon tehoon. Se ilmaistaan prosentteina.
Korkeammat hyötysuhdearvot osoittavat, että suurempi osa auringonvalosta muunnetaan käyttökelpoiseksi sähkötehoksi.
Shunttiresistanssi (Rsh) ja sarjaresistanssi (Rs):
Shunttiresistanssi (Rsh) edustaa aurinkokennon suuntaista vastusta ja sarjaresistanssi (Rs) edustaa vastusta sarjassa aurinkokennon kanssa.
Pienemmät Rsh- ja Rs-arvot ovat toivottavia, koska ne minimoivat energiahäviöt ja auttavat ylläpitämään korkeampia jännite- ja virtatasoja.
Lämpötilakerroin:
Lämpötilakerroin kuvaa kuinka aurinkokennon sähköiset ominaisuudet muuttuvat lämpötilan mukaan.
Alempi lämpötilakerroin on edullinen, koska se osoittaa suorituskyvyn heikkenemistä vähemmän lämpötilan noustessa, mikä edistää vakaampaa tehokkuutta.
Bandgap-energia:
Aurinkokennossa käytetyn puolijohdemateriaalin bandgap-energia määrää absorboituvien fotonien energian. Tämä puolestaan vaikuttaa kennon kehittämään jännitteeseen.
Oikea kaistavälin valinta on välttämätöntä energian muunnostehokkuuden maksimoimiseksi.
Reaktio eri aallonpituuksille:
Aurinkokennon kyky reagoida tehokkaasti laajaan auringonvaloon, mukaan lukien näkyvät ja infrapuna-aallonpituudet, edistää kokonaistehokkuutta.
Yhteenvetona voidaan todeta, että yksikiteisten aurinkokennojen sähköiset ominaisuudet, mukaan lukien avoimen piirin jännite, oikosulkuvirta, täyttökerroin, maksimitehopiste ja vastusparametrit, määräävät yhdessä aurinkokennon tehokkuuden. Näiden ominaisuuksien tasapainon saavuttaminen ja optimointi on välttämätöntä monokiteisten aurinkokennojen energian muuntotehokkuuden ja suorituskyvyn maksimoimiseksi.
