太陽能 - 電池效率

效率是指功率輸入與功率輸出的比率。對於光伏電池來說，效率是指電力輸出功率與入射到電池上的太陽能的比率。

現在，輸出功率，p_m = 電路中的電壓 (v) * 電流 (I)（最大值）。

並且，輸入功率 P_i = 入射能量 G (Wm^-2) * 電池表面積 A (m²)。

因此，效率計算如下：

$$η = \frac{P_{m}}{G \times A_{c}}$$

其中，P_m 必須是電路的最大功率。它是透過使用開路電壓 (V_oc) 和短路電流 (I_sc) 以及填充因子 (FF) 獲得的。

$$P_{max} = V_{OC}I_{SC}FF$$

這些測量必須在標準條件下進行測量，即 25°C、1.5gm^-3 的空氣質量和 1000Wm^-2 的入射能量 G。

影響光伏電池輸出的因素包括：

• 入射光的波長
• 電子和空穴的複合
• 電阻
• 溫度
• 填充因子
• 材料的反射係數

因此，為了最大化功率，電池的結構應具有更大的填充率，即利用更大的表面積。太陽能電池的位置也決定了其輸出，原因有兩個。首先，角度決定了電池上的反射程度，其次，位置決定了從上午 9 點到下午 3 點捕獲的陽光量。為了獲得最大效率，重要的是避免任何電池陰影。