Come calcolare percentuale di assorbanza per una cella solare

Come calcolare percentuale di assorbanza per una cella solare


celle solari fotovoltaiche raccogliere la luce solare e convertirla in energia elettrica. Il primo passo in questo processo è quello di assorbire la luce solare. La cella solare converte solo una frazione della luce solare assorbita in elettricità. Ma massimizzare l'assorbimento può aiutare a massimizzare la produzione di elettricità fotovoltaica. È possibile calcolare l'assorbanza da considerazioni puramente teoriche, ma è un calcolo piuttosto complesso. E 'più facile fare alcune misurazioni per determinare l'assorbanza.

Luce e Materia

la luce interagisce con la materia in tre modi: riflessione, assorbimento e trasmissione. La riflessione è l'energia della luce che rimbalza un materiale. La trasmissione è energia luminosa che viaggia attraverso un materiale. L'assorbimento è l'energia che trasferisce dalla luce in un materiale.

Riflettanza, trasmittanza e assorbanza sono quelle stesse caratteristiche, ma sono misure specifiche per un campione. Così, l'energia luminosa totale che colpisce una cella solare è diviso in porzioni riflesse, trasmessi e assorbite. (Rif. 6)

Energy Transfer

Gli elettroni in atomi assorbono più frequentemente luce, ma non più semplicemente versando acqua in un secchio. A differenza di un normale secchio vuoto - che può assumere qualsiasi quantità di acqua fino alla sua capacità - un elettrone può assorbire una quantità specifica di energia, sia un numero intero di secchi interi pieni o nessuno, mai in mezzo. I dettagli dipendono dalla lunghezza d'onda della luce, il tipo di atomo e la disposizione degli atomi in un materiale. Ogni cella solare ha strati separati, materiali diversi e diversi tipi di strutture, in modo da calcolare l'assorbanza di una data cella solare è molto complicato.

Calcolo assorbanza

Invece di cercare di calcolare assorbanza per fare calcoli dettagliati con la luce e atomi, è possibile effettuare un calcolo più semplice dopo aver preso alcune misure. Si inizia raccogliendo un fascio di luce incidente, la luce riflessa da una cella solare e la luce trasmessa attraverso la cella. Si fanno tre misurazioni separate con un radiometro o altro misuratore di potenza per ottenere i riflessi e l'energia trasmessa.

Il primo passo nel calcolo è di trovare l'energia iniziale sottraendo l'energia riflessa dalla energia totale. Poi prendere il logaritmo dell'energia trasmessa divisa per l'energia iniziale. L'assorbanza è tradizionalmente indicato come un numero, ma è possibile moltiplicarlo per 100 per convertirlo in una percentuale.

Energia solare

Una misurazione più utile per le celle solari è l'efficienza. Questa è una misura della quantità di energia solare assorbita cella solare converte in elettricità. Per calcolare l'efficienza è necessario conoscere l'energia alla luce del sole - su una chiara, giornata di sole d'estate a mezzogiorno, questo sarà circa 1.000 watt per metro quadrato, ma si può anche misurare questo con un metro. Moltiplica per l'area della vostra cella solare, in metri quadrati.

Quindi misurare il potere sta generando la cella solare. Potrai misurare questo collegando la cella solare di un resistore variabile. Modificare la resistenza e trovare la massima potenza - il prodotto massimo di corrente e tensione. Dividere la massima potenza elettrica dal potere alla luce del sole e moltiplicare per 100. Questo è l'efficienza percentuale della cella solare.