Wie berechne ich den Wirkungsgrad einer Solarzelle mit Füllfaktor, Kurzschlussstrom und Leerlaufspannung?

Um den Wirkungsgrad einer Solarzelle zu berechnen, benötigst du den Füllfaktor (FF), den Kurzschlussstrom (I_sc), die Leerlaufspannung (V_oc) und die eingestrahlte Leistung (P_in). Der Wirkungsgrad (η) wird wie folgt berechnet:

1. Berechne die maximale Leistung (P_max) der Solarzelle:
\[ P_{max} = FF \times I_{sc} \times V_{oc} \]

2. Berechne den Wirkungsgrad (η):
\[ \eta = \frac{P_{max}}{P_{in}} \]

Hierbei ist:
- \( FF \) der Füllfaktor,
- \( I_{sc} \) der Kurzschlussstrom,
- \( V_{oc} \) die Leerlaufspannung,
- \( P_{in} \) die eingestrahlte Leistung.

Beispiel:
Angenommen, der Füllfaktor (FF) ist 0.75, der Kurzschlussstrom (I_sc) ist 5 A, die Leerlaufspannung (V_oc) ist 0.6 V und die eingestrahlte Leistung (P_in) ist 1000 W/m².

1. Berechne die maximale Leistung:
\[ P_{max} = 0.75 \times 5 \, \text{A} \times 0.6 \, \text{V} = 2.25 \, \text{W} \]

2. Berene den Wirkungsgrad:
\[ \eta = \frac{2.25 \, \text{W}}{1000 \, \text{W/m}^2} = 0.00225 \]

Um den Wirkungsgrad in Prozent auszudrücken, multipliziere das Ergebnis mit 100:
\[ \eta = 0.00225 \times 100 = 0.225 \% \]

Der Wirkungsgrad der Solarzelle beträgt in diesem Beispiel 0.225 %.