Parametri di dipendenza della caratteristica

1. Parametri di dipendenza della caratteristica • In generale la caratteristica di una cella fotovoltaica è funzione di tre variabili fondamentali: • Intensità della radiazione solare • Temperatura • Area della cella

2. Parametri di dipendenza della caratteristica • L'intensità della radiazione solare non ha un effetto significativo sul valore della tensione a vuoto; viceversa l'intensità della corrente di corto circuito varia in modo proporzionale al variare dell'intensità dell'irraggiamento, crescendo al crescere di questo. • La temperatura non ha un effetto significativo sul valore della corrente di corto circuito; al contrario, esiste una relazione di tra questa e la tensione a vuoto, diminuendo la tensione al crescere della temperatura. • L'area della cella non ha alcun effetto sul valore della tensione; viceversa esiste una diretta proporzionalità tra questa e la corrente disponibile.

3. Parametri di dipendenza della caratteristica • Dipendenza della caratteristica I-V dalla: • Resistenza serie • Temperatura • Intensità della radiazione solare

4. Modelli per il calcolo della temperatura della cella • Uno dei metodi più diffusi per il calcolo della temperatura della cella si basa sul valore della temperatura in condizioni normali, detta NOCT (Normal Operating Cell Temperature). Tale valore è determinato in condizioni standard di temperatura dell’aria a 20°C, irraggiamento emisferico pari a 800 W/m2 e velocità del vento all’altezza del modulo di 1m/sa circuito aperto:

5. Modelli per il calcolo della temperatura della cella • Un'altra relazione si basa sul bilancio termico semplificato seguente: dove t è il coefficiente di trasmittanza alla radiazione diretta e diffusa del rivestimento ed a il coefficiente di assorbimento della cella fotovoltaica. Il prodottoat è prossimo all’unità e varia tra 0.8 e 0.9

6. Modelli per il calcolo della temperatura della cella • Un problema significativo è la mancanza di una correlazione certa tra trasmittanza UPV e la velocità del vento v con incertezza nel calcolo del coefficiente di scambio convettivo hc • Duffie & Beckman • Nolay • Cole & Sturrock • Watmuff (sopravento) (sottovento)

7. Modelli per il calcolo della temperatura della cella • La necessità di dotarsi di uno strumento semplice ed efficace nel calcolo della temperatura di equilibrio di un pannello ha condotto alcuni studiosi del NREL a ricercare una formulazione algebrica semplice; la correlazione è stata ricavata dall’analisi di dati sperimentali di moduli con diverse caratteristiche tramite un modello a rete neurale:

8. Celle e moduli commerciali • Silicio monocristallino • Silicio policristallino • Silicio amorfo • Film sottile

9. Celle e moduli commerciali (1) • Tutti i costruttori riportano i valori ,in condizioni STC, delle seguenti grandezze: • Potenza di picco • Tensione al punto di massima potenza • Corrente al punto di massima potenza • Tensione a vuoto • Corrente di corto circuito

10. Celle e moduli commerciali (2) • Al contrario non sono sempre dichiarati: • Efficienza in condizioni STC • Temperatura operativa NOCT • Coefficienti di tensione, corrente ed efficienza in funzione della temperatura. • Inoltre il valore dell’efficienza non sempre equivale al valore calcolato sulla base della potenza di picco (sempre dichiarata) e delle dimensioni del modulo.

11. Architettura del sistema • Cella (1÷2 Wp) • Modulo: insieme di celle collegate in serie (50 ÷200 Wp) • Pannello: insieme di più moduli collegati in serie o parallelo e inseriti in una struttura di sostegno • Stringa (array): insieme di moduli collegati in serie • Generatore: insieme di stringhe collegate in parallelo

12. Prodotti speciali semitrasparenti

13. Prodotti speciali semitrasparenti (1)

14. Prodotti speciali flessibili