Un panneau solaire n'arrête pas de fonctionner quand il fait froid. En fait, la chaleur extrême pose plus de risque pour le fonctionnement d'un panneau solaire que le froid extrême. Lorsque la température augmente, les panneaux solaires produisent moins d'énergie pour une quantité donnée d'énergie solaire. À l'inverse, à mesure que la température baisse, les panneaux solaires produisent plus de puissance.

À l'intérieur du panneau solaire
Les cellules solaires créent de l'électricité lorsque les électrons des atomes de la cellule sont excités par l'énergie solaire. Les électrons les plus externes dans les atomes existent à un niveau d'énergie appelé la bande de valence. Quand ils reçoivent assez d'énergie de la lumière du soleil, les électrons sautent à un niveau d'énergie appelé la bande de conduction. Quand une cellule est chauffée, la différence entre la bande de valence et la bande de conduction diminue. Par conséquent, alors que les électrons peuvent être libérés plus facilement à température élevée, ils ne transportent pas autant d'énergie lorsqu'ils sont libérés.

Tension, courant et puissance

La tension est la différence de potentiel électrique entre deux points. Le courant est la mesure du flux d'électricité à travers une unité de surface. La puissance est le produit de la tension et du courant. Quand une cellule devient froide, la tension augmente pendant que le courant diminue. Chaque électron transporte plus d'énergie, mais moins d'électrons circulent. L'augmentation de la tension est supérieure à la diminution du courant. Par conséquent, la puissance augmente. Lorsque la cellule devient chaude, la tension diminue mais le courant augmente. Encore une fois, le changement de tension est supérieur au changement de courant. Par conséquent, la puissance diminue.

Changement d'efficacité avec la température

L'efficacité d'un panneau solaire est la mesure en pourcentage de la puissance de sortie du panneau par rapport à l'énergie solaire totale disponible. Par exemple, un panneau de 15% produirait 150 watts à partir d'une énergie solaire de 1 000 watts disponible atteignant sa surface. L'efficacité d'un panneau diminue d'environ 0,05% pour chaque augmentation de température d'un degré Celsius. Inversement, l'efficacité d'un panneau augmente de 0,05% pour chaque baisse de température d'un degré Celsius.

Facteurs influençant la température cellulaire

Ce n'est pas parce qu'il fait froid dehors que le panneau lui-même est du froid. Les cellules solaires libèrent de l'énergie sous forme de chaleur. Selon la façon dont le panneau est monté et les conditions de l'air environnant, cette chaleur pourrait affecter la température de fonctionnement du panneau. Par exemple, un panneau monté sur le toit ne ventilera pas la chaleur aussi bien qu'un autoportant. Cela augmentera la chaleur du panneau et diminuera donc l'efficacité. D'autre part, le vent aide à évacuer la chaleur des cellules. Par conséquent, une journée froide et venteuse est idéale pour générer de l'électricité solaire. Cela augmentera la puissance de sortie du panneau et dissipera la chaleur du panneau.