Velleman SOL14 Manuale Utente

Pagina di 6
Information sheet   
 
 
 
     
  
©Velleman
 Components nv 
1/6 
       Last update: 16/04/2009 
 
1) Solar Panels - Basics 
A  solar  cell,  sometimes  called  a  photovoltaic  cell,  is  a 
device  that  converts  light  energy  into  electrical  energy. 
A single solar cell creates a very small amount of energy 
so  solar  cells  are  usually  grouped  together  in  an 
integrated  electrical  panel  called  a  solar  panel.  Sunlight 
is a somewhat diffuse form of energy and only a portion 
of  the  light  captured  by  a  solar  cell  is  converted  into 
electricity.  The current generation of solar cells convert 
only 
12% 
to 
15% 
of 
the 
sun's 
light 
into 
electricity.   However  in  recent  years  there  have  been 
significant  improvements  in  their  design.   Some  new  cells  on  the  market  now  have 
efficiencies  around  20%  while  some  laboratory  prototypes  even  reach  as  much 
as 30%.   Given this it is likely that solar cell efficiency will continue to improve  over 
time. 
The  output  of  a  solar  panel  is  usually  stated  in  watts.   The  amount  of  watts  of 
electricity generated by a panel is determined by multiplying the rated voltage by the 
rated amperage. The formula for wattage is: 
          VOLTS x AMPS = WATTS 
Let's use as an example a large solar panel measuring about 1 x 1,5m that might be 
used  in  a  typical  home  energy  system.    The  solar  panel  has  a  rated  voltage  of  26V 
and rated amperage of 7A. The wattage calculation would look like this: 
         26V x 7A = 182W 
If a particular location has an average of 6 hours of peak sun per day, then the solar 
panel in this example can produce an average of 1092Wh (6 x 182)  power per day or 
a little over 1kWh per day.  Most homes use between 10-25kWh per day. Given this it 
is  going  to  take  a  lot  more  than  one  solar  panel  to  generate  enough  electricity  to 
completely  power  a  home.  For  a  household  needing  20kWh  per  day  it  would  take 
approximately 19 panels to provide 100% of the electricity.  Most houses do not have 
enough space on their south facing roof for this amount of panels.   
Consequently, in most home applications where a connection to the grid is available, 
a solar panel system should only provide part, but not all of the necessary energy. 
2) Solar Panels – Functionality 
A solar cell is based upon the "photovoltaic effect" (PV-effect) discovered in 1839 by 
Edmund  Becquerel,  a  French  physicist.   In  his  experiments  he  found  that  certain 
materials  would  produce  small  amounts  of  electric  current  when  exposed  to 
sunlight.  Sunlight is made up of packets of energy called photons.  When the photons 
strike the semi-conductor layer (usually silicon) of a solar cell a portion of the photons 
are  absorbed  by  the  material  rather  than  bouncing  off  of  it  or  going  through  the 
material.  When a photon is absorbed the energy  of that photon is transferred to an 
electron  in  an  atom  of  the  cell  causing  the  electron  to  escape  from  its  normal 
position.  This creates, in essence, a hole in the atom.  This hole will attract another 
electron  from  a  nearby  atom  now  creating  yet  another  hole,  which  in  turn  is  again 
filled  by  an  electron  from  another  atom.   This  hole  filling  process  is  repeated  a  few 
zillion times, thus creating an electric current.