1 / 26

Εισαγωγικά για την απόδοση ΦΒ κυττάρων Μετρήσεις και υπολογισμοί Φασματικής απόκρισης ΦΒ κυττάρων

raven-simmons
Download Presentation

Εισαγωγικά για την απόδοση ΦΒ κυττάρων Μετρήσεις και υπολογισμοί Φασματικής απόκρισης ΦΒ κυττάρων

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο ΘεσσαλονίκηςΤμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/ΥΤομέας Ηλεκτρικής ΕνέργειαςΕργαστήριο Ηλεκτροτεχνικών ΥλικώνΔιπλωματική Εργασία: Μέτρηση απόδοσης φωτοβολταϊκών στοιχείων εργαστηριακά με τη χρήση ηλιακού προσομοιώτηΡουμπακιάς ΗλίαςΕπιβλέπων Καθηγητής: Λιτσαρδάκης Γεώργιοςθεσσαλονίκη 2009

  2. Θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τον κ.Δημήτρη Χριστόφιλο Επίκουρο Καθηγητή του γενικού τμήματος και τον κ.Μηνά Αλεξιάδη Λέκτορα του τομέα ηλεκτρικής ενέργειας για τη συνεργασία τους στην παρούσα διπλωματική εργασία.

  3. Εισαγωγικάγια τηναπόδοση ΦΒ κυττάρων • Μετρήσεις και υπολογισμοί Φασματικής απόκρισης ΦΒ κυττάρων • Βαθμονόμηση Κυττάρου Αναφοράς • Μέτρηση απόδοσης κυττάρου • Συμπεράσματα

  4. Γενικά στοιχεία για τις αποδόσεις των ΦΒ κυττάρων • Κρυσταλλικούπυριτίου (single-crystal silicon). Σε μορφή κυψελίδας έχουν απόδοση 21-24%, ενώ σε μορφή πλαισίων έχουν 13-16%. • Πολυκρυσταλικού πυριτίου (multicrystaline silicon mc-Si). Σε μορφή κυψελίδας έχει απόδοση 17-20%, ενώ σε μορφή φωτοβολταϊκού πλαισίου10-40%. • Στοιχεία άμορφου πυριτίου (amorphous ή thin film silicon). Πρόκειται για πολύ χαμηλού κόστους παραγωγής εξαιτίας της μικρής χρησιμοποιούμενης μάζας υλικού και έχουν απόδοση 6-8%. • Οργανικά φωτοβολταϊκά

  5. Απόδοση ΦΒ κυττάρου η= V max· I max / A· E ref Ο συντελεστής απόδοσης η εξαρτάται από: - Θερμοκρασία • Πυκνότητα ενέργειας της ακτινοβολίας • Φασματική κατανομή της πυκνότητας ενέργειας της ακτινοβολίας Η μέτρηση της απόδοσης μπορεί να γίνει είτε εξωτερικά είτε εργαστηριακά

  6. Πρότυπες συνθήκες μέτρησης(Standard Reporting Conditions) - Θερμοκρασία 25ºC • Πυκνότητα ενέργειας ακτινοβολίας 1000 Wm-2 • Φασματική κατανομή πηγής AM1.5 global (ASTM G173)

  7. Διαδικασία μέτρησης σύμφωνα με τα πρότυπα της ASTM

  8. Φασματική απόκριση κυττάρου(spectral response) R = I / a E - Μονάδα: A / W - Υπολογίζεται σε 12 μήκη κύματος Απαιτείται: - Μονοχρωματική πηγή φωτός  ( μονοχρωματικά laser) - Ανιχνευτή φάσματος για το καθορισμό της ισχύος(power meter) - Μια δεύτερη πηγή φωτός  (λάμπα πυρακτώσεως) - Αμπερόμετρο για μέτρηση ρεύματος  (ψηφιακό πολύμετρο)

  9. Φασματική απόκριση κυττάρου(spectral response)

  10. Φασματική απόκριση κυττάρου(spectral response)

  11. Θερμοκρασιακός συντελεστής κυττάρου αναφοράς - Μέτρηση ρεύματος βραχυκύκλωσης σε διάφορες θερμοκρασίες γύρω από τους 35ºC και σε ένα εύρος τιμών ±25ºC, ενώ παράλληλα η συνολική πυκνότητα ενέργειας της ακτινοβολίας θα πρέπει να είναι : 750 Wm-2 < Εt<1100 Wm-2 y = 0,0001x +0,0422 - Η τιμή του πολυωνύμου στους 25 ºC με αντικατάσταση προκύπτει 0,0447 άρα ο θερμοκρασιακός συντελεστής α = 0,0001 / 0,0447 = 0,00223

  12. Έλεγχος γραμμικότητας μεταξύ ρεύματος βραχυκύκλωσης και πυκνότητας ενέργειας της ακτινοβολίας του κυττάρου αναφοράς • 750 Wm-2 < Εt<1100 Wm-2 • Χωρίζεται σε 4 ίσα διαστήματα • Για κάθε άκρο των διαστημάτων μέτραμε το αντίστοιχο ρεύμα

  13. Βαθμονόμηση κυττάρου αναφοράς Μέτρηση: - Πυκνότητα ενέργειας της ακτινοβολίας - Ρεύμα βραχυκύκλωσης - Θερμοκρασία - Ηλιακό φάσμα Απαιτείται: - Φασματοραδιόμετρο (μη βαθμονομημένη φωτοδίοδος) • Πυρηλιόμετρο  • Θερμοζεύγη  • Αμπερόμετρο  • Συσκευή παραλληλοποιήσης δέσμης φωτός - Βάση στήριξης περιστρεφόμενη ώστε να ακολούθει την τροχιά του ηλίου

  14. Βαθμονόμηση κυττάρου αναφοράς

  15. Βαθμονόμηση κυττάρου αναφοράς

  16. Βαθμονόμηση κυττάρου αναφοράς C=5,14∙10-4 Am2W-1

  17. Μέτρηση απόδοσης - Εξοπλισμός Μέτρηση: - Φάσματος ηλιακού προσομοιωτή - Ρεύματος , τάσης, θερμοκρασίας υπο εξέταση κυττάρου - Ρεύματος βραχυκύκλωσης και θερμοκρασία κυττάρου αναφοράς Απαιτείται: - Ηλιακός προσομοιωτής ΑΜ1.5 (λάμπα πυρακτώσεως 100 W) - Κύτταρο αναφοράς  (Μ=1) - Φασματοραδιόμετρο (μη βαθμονομημένη φωτοδίοδο) - Αμπερόμετρα, βολτόμετρα  - Μεταβλητή αντίσταση (100 Ω) - Θερμοζεύγη 

  18. Μέτρηση απόδοσης - Συνδεσμολογία

  19. Μέτρηση απόδοσης - Εξοπλισμός

  20. Μέτρηση απόδοσης-Διόρθωση τιμών Αν η πυκνότητα ενέργειας της ακτινοβολίας είναι έξω από τα όρια 980 Wm-2 < Εt <1020 Wm-2 απαιτείται διόρθωση και των τιμών της τάσης

  21. Χαρακτηριστική I-V

  22. Μέτρηση απόδοσης - Μεγιστή ισχύς Καθορισμός ζευγους I,V με την μέγιστη ισχύ 0,402A 0,287 V 0,115W 0,75 Ιm < I0 <1,15 Im 0,75 Vm < V0 < 1,15 Vm 0,302 Α< Iο < 0,513 A 0,215 V < Vο < 0,330 V Pm=0,117 W, Α=0,0025m2, Eo=1000 Wm-2 n= 100% × = 4,68% P(W) V(V)

  23. Φάσμα λάμπας και ηλιακού προσομοιωτή

  24. Συντελεστής απόδοσης

  25. Συμπεράσματα

  26. ΣυμπεράσματαΗ μέτρηση της απόδοσης θα πρέπει να γίνεται υπο την επίδραση ακτινοβολίας που θα πληροί την προϋπόθεση 750 Wm-2 < Εt<1100 Wm-2

More Related