EcoFlow und Verschaltung der 4 Solarpanels

Nov 15, 2022 Last reply: vor 3 Jahren 41 Replies

OK, langsam dämmert's. Der eigentliche PV-Strom, der so ungefähr proportional zur Bestrahlung der Zelle zunimmt, ist so gepolt, wie du sagst. Er wird allerdings üblicherweise einfach als Stromquelle modelliert und da ist der Ausdruck "Sperrrichtung" eher ungebräuchlich. Sorry, hat etwas gedauert bei mir...

Klar, die Summe aller Ströme ist Null. Der Flussstrom der Diode nimmt exponentiell mit der Spannung zu. Eine "Flussspannung" ist daher kontextabhängig. Dieser parasitäre Strom im innern der Zelle fliesst also immer, wenn die Spannung nicht Null ist. Für den optimalen Wirkungsgrad wird eine Spannung gewählt, bei der durchaus ansehnliche Ströme so verloren gehen. Der MPP-Tracker versucht, einen optimalen Kompromiss zu finden. Je stärker die Beleuchtung, desto mehr Strom kann man opfern um dafür eine höhere Spannung zu erzielen. Daher erhält man mit Konzentratorzellen auch die höchsten Wirkungsgrade.

Am 29.11.2022 um 13:32 schrieb Rolf Bombach:

Interessante Betrachtung. Das bedeutet, dass bei einer nicht angeschlossenen Solarzelle zwar ständig Elektronen von Photonen über den PN-Übergang geschubst werden, die aber aufgrund der hohen Leerlaufspannung sofort wieder zurückhüpfen.

Bei angeschlossener Last ist der Umweg über die Last dagegen einfacher und sie fließen dann über die Last zurück zur anderen Seite des PN-Übergangs.

Richtig. Für das sehr einfache und anschauliche Nullmodell hatte ich eine Diode mit scharfem an/aus-Punkt angenommen. Daß es die in der Realität so nicht gibt, wissen wir hoffentlich alle.

Michael S. schrieb:

Irgendwie bedeutet das dann auch, dass eine Solarzelle mit externer Belastung weniger heiss wird als eine, die "einfach so" rumliegt. Gibt es da Messungen? Klar, Energiesatz etc., aber irgendwie ist es doch unheimlich. Vergleichbar mit Wärmepumpe.

Hallo Rolf,

Du schriebst am Tue, 29 Nov 2022 19:55:02 +0100:

Nee, wieso "unheimlich"? Seebeck, Peltier und Tomson lassen ggrüßen, die haben die entsprechenden Effekte schon vor langer Zeit erkannt und beschrieben. Die Wirkungen sind zwar im allgemeinen nur klein, aber trotzdem gibt es entsprecende darauf basierende Geräte, seien es Campingkühltruhen mit Peltier-Kühlung oder thermo-ionische Wandler zur Stromversorgung von Raumsonden.

Am 29.11.2022 um 19:55 schrieb Rolf Bombach:

Da sich die Farbe der Zelle belastet/unbelastet nicht ändert, hätte ich wegen Energieerhaltung auch nichts anderes erwartet.

Unheimlich ist anders.

Michael

Logisch! Sonnenenergie wird eingebracht und nicht als elektrische Watt entsorgt. Demzufolge muss die beschienene und nicht angeschlossene Zelle wärmer sein, als eine, die Leistung abgibt.

Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig) Wolfgang

Irgendwo habe ich mal (glaubwürdig) gelesen, daß wegen dieses Energieentzuges Solarzellen auf dem Dach noch etwas kühler als eine Begrünung.

Einspruch!

IMO erzeugen diese Elektronen eine Gegenspannung, so daß kein Strom fließt. So kenne ich das von den Elektronen auf dem Gitter von Elektronenröhren.

So ist es. Und da sich die abgegebene Leistung aus Strom*Spannung ergibt, trickst man gerne mit einer adaptiven Entnahme. Sonst bekommt man bei Kurzschluß zwar viel Strom aber bei 0 Spannung, und im Leerlauf viel Spannung bei 0 Strom. Das Optimum liegt dann irgendwo dazwischen.

DoDi

Claro, IMHO Energiebilanz überlegen.

Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig) Wolfgang

Vielleicht kühler, als ein dunkelgrüner Anstrich. Ansonsten eher nicht, da sich die Pflanzen über die Wasserverdunstung kühlen. Die Zelle ist mehr oder weniger schwarz; 20% auskoppeln macht daraus nicht grün.

Hallo Rolf,

Du schriebst am Thu, 15 Dec 2022 19:19:06 +0100:

Da stimmt schon im Prinzip, die Solarzellen "sehen" grünes Licht ja garnicht mehr. Die nutzen bevorzugt IR, aber nichtmal das wird beeinflußt, sondern nur die daraus erzeugten Phononen, die vorher die Elektronen in den äußeren Stromkreiss getrieben haben. Die sind nachher erschöpft und deswegen kühler. ...

Genau das war das Thema des Artikels. Dachbegrünung wird ja immer gegen Hitzeinseln empfohlen. Die Behauptung war, Solaraneele würden den Effekt übersteigen. Ob es stimmt, weiß ich natürlich nicht, nur daß es dort genau so behauptet wurde.

Sieghard Schicktanz schrieb:

Unheimlich wie etwa ein Paradoxon. Die Sachlage ist klar, kommt aber schwer im Hirn an. Ich finde es immer wieder überraschend und faszinierend, wie das Peltier-Element kalt wird, wenn ich z.B. 12 V / 5 A anhänge. Jedenfalls auf einer Seite...

Ich kenne mehrere Physiker, die irgendwie ein furchtbar langweiliges Leben haben. Egal, was passiert, für die war alles völlig klar.

Und nein, Peltier hat überhaupt nicht kapiert, was er entdeckt hat. Er beharrte zeitlebens darauf, einen thermomagnetischen Effekt entdeckt zu haben. Obwohl viele Zeitgenossen versucht haben, ihm das mit der Spannung zu erklären. Solche Charaktere sind also keinesfalls neu.

Und dass es Thomson gelungen wäre, den Effekt nachzuweisen, darf bezweifelt werden.

Sieghard Schicktanz schrieb:

Die Si-Solarzellen haben ein Empfindlichkeitsmaximum um 1000 nm rum. Die Empfindlichkeit sinkt mit abnehmender Wellenlänge kontinuierlich ab, auf etwa die Hälfte bei 400 nm. Die sehen also noch sehr gut im grünen Spektralbereich. Auf einer Wellenlängenskala hat das Sonnenlicht bei etwa 550 nm.

Die Abnahme kommt vorallem davon, dass 1 J blaues Licht nur etwa halb so viele Photonen hat wie 1 J im Nah-IR. Die höhere Energie der blauen Photonen kann aber in einer einfachen Si-Zelle nicht genutzt werden; der Abstand bis zur Bandlücke wird verheizt.

Hallo Rolf,

Du schriebst am Sat, 17 Dec 2022 23:51:32 +0100:

Ja, das ist recht interessant und verblüffend.

Das müssen wohl mathematische Genies sein, die die komplizierten Gleichungen für jedes System aufstellen und lösen können, auch wenn die überhaupt keine Lösung haben... Solche Leute sollten sich dann wohl mit Quantenphysik und deren Experimenten beschäftigen.

Kann schon sein so ist es ja vielen Entdeckern gegangen. Sowas wird man in ein paar Jahrzehnten vielleicht auch von den aktuellen Quantenexperimentatoren sagen, die sich u.a. am Computerieren versuchen.

Hallo Rolf,

Du schriebst am Sun, 18 Dec 2022 00:05:08 +0100:

Bist Du Dir da sicher? Ich meine gehört zu haben, die Absorptionskurve geht so um die 0,7...0,8 eV recht steil nach unten, weil Si ein direkter Halbleiter ist.

Was? (Du meinst wohl "sein Maximum", das kommt etwa hin.

Genau.

Am 18.12.2022 um 21:14 schrieb Sieghard Schicktanz:

bei 400nm noch etwa 40%

das spielt bei Generationsvorgängen keine große Rolle. Das Emissionsspektrum ist natürlich schmaler.

Rolf Bombach schrieb:

Völliger Quark. Sorry. Gemeint war natürlich Thomas Johann Seebeck.

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