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太阳能电池这些年取得了多少进步?新旧太阳能板对比

2024-10-16 17:41:41 Brian Dipert 阅读:
我想评估一下过去20多年太阳能技术在效率、成本和其他指标方面取得了多大进步···

二十年来,我一直拥有(偶尔使用)SunPower公司早期生产的的一款24芯太阳能电池。在两代大众露营车和众多举办多日的音乐节以及其他长时间“断电”情况下,它一直为我的深循环辅助“客车”电池充电。以下是我在2005年中期对此的描述:SfLednc

这次我们的营地没有交流电,所以我们带上了SunPower24芯太阳能电池阵列进行更多测试。Bertha中的冰箱(我们的81年大众Adventurewagen)是一台古老而低效的Norcold设备。当我将SunPower面板暴露在直射阳光下时,它会产生大约5安培的峰值电流(根据Morningstar调节器上的显示),这似乎足以为冰箱供电并防止Bertha的双6V电池组耗尽(甚至在电流输出特别强的时候,可以同时为Bertha的电池组和我笔记本电脑中的电池组充点电)。然而,阳光直射是一种无常的现象;SunPower阵列(任何太阳能电池都是如此)对位置和太阳方向非常敏感。即使我仅稍微倾斜太阳能电池使其朝向或偏离最佳垂直角度,或仅将其“罗盘方向”调整几度,其电流输出也会增加或减少几安培。SfLednc

它的外观如下(用水管冲洗掉积聚的灰尘、蜘蛛网等之后),它的保护框架尺寸为40¾”x20¾”(因此独立尺寸可能为40”x20”),重约14.5磅:SfLednc

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这是配套的Morningstar ProStar PS-15M太阳能充电控制器,它使套件总重量又增加了约2.5磅:SfLednc

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太阳能电池阵列到充电控制器的中间连接如下所示(电缆另一端有另一对配对,然后连接至PS-15M):SfLednc

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然后,控制器通过中间的连接器对与电池连接起来,就像这样:SfLednc

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这套设备已经用了很长时间,效果很好,但显然相当笨重。另外,它几乎专门用于大容量电池充电,没有直接的USB输出接口,无法为智能手机、平板电脑、笔记本电脑或其他便携式设备充电。因此,在购买太阳能充电兼容便携式电站后不久,我偶然发现100W(峰值功率为150W)移动太阳能电池板的促销价为80.57美元(含税、运费和保险费)。最终我决定购买,除了其他动机之外,我还想评估一下过去20多年太阳能技术在效率、成本和其他指标方面取得了多大进步。SfLednc

它看起来是这样的,首先使用一张“库存照片”:SfLednc

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下面是一张个人智能手机快照:SfLednc

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完全展开后,它比前代产品稍大一些,尺寸约为43英寸x23英寸。但它要薄得多:SfLednc

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而且重量也轻了不少,总共约8磅。至于尺寸,你可能已经注意到它折叠后长度只有完全展开长度的四分之一,然后整齐地被放在随附的手提包中:SfLednc

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这是完整的电子模块,配备传统和QC 3.0增强型USB-A输出,以及USB-C连接,还有使用凹进式5521公插头实现的18V DC输出(我在研究这款产品的过程中了解到,“55”指的是5.5毫米外触点直径,而“21”指的是2.1毫米内触点直径,这两个规格对于成功进行电缆配接都至关重要……当然,极性也是实现连接设备兼容性的关键……):SfLednc

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下面是背面的样子,以及该套件的其余部分:SfLednc

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虽然标签上写着来自一家名为Foursun的公司(确切地说是型号为F-SP100),但我的研究表明,这种太阳能电池也曾(以前?)以iMars SP-B100的名称出售。这两家公司都位于中国,这并不令人意外,这反映出中国作为太阳能电池及其产品供应商的主导地位日益增强(尽管盈利能力尚不明确)。SfLednc

如之前的照片所示,F-SP100配有两种直流连接线选项。第一种大约5英尺长(AWG未知),一端有一个母5521连接器,另一端有双端子夹,用于直接连接到电池。因此,您可能会认为我就是这样把它连接到我的便携式电站上的,便携式电站的背面也有电池端子:SfLednc

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但这些端子的用途并不是给内部电池充电!相反,它们旨在将便携式电站以菊花链形式连接到外部并联电池,以延长有效总运行时间。而如果是用于太阳能充电,您可以利用(再次参考最新的“库存照片”)“Anderson”连接器(确切地说是两个极性合适的Anderson Powerpole PP15-45s):SfLednc

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那么我如何将5521直流公接头连接到一对Anderson接头呢?为了将太阳能电池与便携式电站物理隔离(希望后者处于阴凉处),在它们之间还有另一条随套件附带的直流延长线,这根延长线也有约5英尺长(虽然规格声称只有1米长……也许我得到了免费赠品?),AWG也未知,两端都有5521母接头。一端连接到太阳能电池,另一端与我在亚马逊上找到的便宜又实用的2英尺14 AWG适配器线配对:SfLednc

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一端是凹进式5521公头,另一端是双极性彩色Anderson连接器……可插入便携式电源站。SfLednc

我承认我还没有花太多时间进行设置,但到目前为止,它看起来能很好地满足我的需求。是的,太阳能电池只输出100W左右,但正如我之前所写的那样,这就是便携式电站所能接受的全部电量(我这样说已经很慷慨了)。它的便携性是关键,因为与它的前身一样,我需要定期重新调整它以正确的朝向太阳方向并获得峰值效率。而且我仍然无法接受它在零售店只花了我80多美元的事实。请在评论中告诉我你的想法!SfLednc

(原文刊登于EDN美国版,参考链接:Experimenting with a modern solar cell,由Ricardo Xie编译)SfLednc

责编:Ricardo
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