Trong việc thiết kế và ứng dụng đèn đường năng lượng mặt trời , nhiệt độ là một yếu tố quan trọng cần xem xét. Nhiệt độ không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất phát điện của các tấm pin mặt trời mà còn có tác động sâu sắc đến thời gian chiếu sáng và hiệu suất tổng thể của đèn đường.
Mối quan hệ giữa hiệu suất của tấm pin mặt trời và nhiệt độ
Là thành phần cốt lõi của đèn đường năng lượng mặt trời, chức năng chính của các tấm pin mặt trời là chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện. Tuy nhiên, có mối tương quan nghịch đáng kể giữa hiệu suất của các tấm pin mặt trời và nhiệt độ môi trường. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hiệu suất của các tấm pin mặt trời giảm đáng kể khi nhiệt độ tăng. Hiện tượng này chủ yếu là do nhiệt độ cao làm tăng tốc độ tái hợp của các electron và lỗ trống bên trong các tấm pin, từ đó làm giảm khả năng tạo ra dòng quang. Ngoài ra, nhiệt độ cao cũng sẽ khiến điện trở trong của các tấm pin tăng lên, càng làm giảm hiệu suất phát điện.
Cụ thể, trong điều kiện nhiệt độ cao, điện áp mạch hở và dòng điện ngắn mạch của các tấm pin mặt trời sẽ giảm, dẫn đến hiệu suất tổng thể giảm. Sự giảm hiệu suất này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sạc của đèn đường năng lượng mặt trời, do đó rút ngắn thời gian chiếu sáng của chúng. Vào mùa hè nóng bức, tác động của nhiệt độ cao lên các tấm pin mặt trời đặc biệt rõ ràng, có thể khiến thời gian chiếu sáng của đèn đường vào ban đêm bị rút ngắn đi rất nhiều.
Ảnh hưởng của khả năng lưu trữ năng lượng và nhiệt độ của pin lithium
Pin lithium là thành phần lưu trữ năng lượng không thể thiếu trong đèn đường năng lượng mặt trời. Chúng có nhiệm vụ lưu trữ điện năng do các tấm pin mặt trời tạo ra và cung cấp điện cho đèn đường vào ban đêm hoặc những ngày mưa. Khả năng lưu trữ năng lượng của pin lithium cũng bị ảnh hưởng đáng kể bởi nhiệt độ. Trong môi trường nhiệt độ cao, tốc độ phản ứng hóa học của pin lithium được tăng tốc và nhiệt độ bên trong tăng lên, điều này đẩy nhanh quá trình lão hóa của pin và rút ngắn tuổi thọ của pin. Đồng thời, nhiệt độ cao cũng sẽ làm giảm hiệu suất sạc và xả của pin lithium, giảm dung lượng khả dụng và hạn chế thời gian chiếu sáng của đèn đường năng lượng mặt trời.
Ngược lại, trong môi trường nhiệt độ thấp, hiệu suất của pin lithium cũng bị ảnh hưởng. Mặc dù nhiệt độ thấp không trực tiếp gây ra sự lão hóa của pin lithium nhưng nó sẽ làm giảm đáng kể hiệu suất làm việc của chúng. Trong điều kiện nhiệt độ thấp, tính lưu động của chất điện phân bên trong pin bị suy yếu, ảnh hưởng đến hiệu suất sạc và xả của pin lithium. Do đó, vào mùa đông lạnh giá, thời gian chiếu sáng của đèn đường năng lượng mặt trời cũng có thể bị hạn chế do hiệu suất của pin lithium suy giảm.
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất tổng thể của hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất tổng thể của hệ thống đèn đường năng lượng mặt trời là rất nhiều mặt. Ngoài tác động trực tiếp đến các tấm pin mặt trời và pin lithium, sự thay đổi nhiệt độ cũng có thể ảnh hưởng gián tiếp đến hiệu ứng chiếu sáng của đèn đường do ảnh hưởng đến hiệu suất của các bộ phận khác như bộ điều khiển và đèn. Ví dụ, nhiệt độ cao có thể đẩy nhanh quá trình lão hóa của các linh kiện điện tử bên trong bộ điều khiển, do đó làm giảm độ chính xác và độ ổn định của bộ điều khiển. Trong môi trường nhiệt độ thấp, hiệu suất phát sáng của chip LED bên trong đèn có thể giảm, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu ứng chiếu sáng của đèn đường.