MODELOWANIE CHARAKTERYSTYK I-V OGNIW SŁONECZNYCH W ŚRODOWISKU MATLAB/SIMULINK

Pogarszająca się sytuacja energetyczna dzisiejszego świata skłania rządy wielu krajów do działań, związanych z poszukiwaniem alternatywnych rozwiązań w tym sektorze. Nowe, bardziej przyjazne środowisku technologie otrzymywania „czystej” energii mają szansę stać się w przyszłości poważną alternatywą dla paliw kopalnych, takich jak węgiel, ropa czy gaz, które są na wyczerpaniu. Bardzo obiecującym źródłem energii jest promieniowanie słoneczne, ze względu na jego wszechobecność i proekologiczność. Fotowoltaika jest jedną z najszybciej rozwijających się technologii konwersji energii ze źródeł odnawialnych z uwagi na niskie koszty utrzymania systemów. Czynnikiem hamującym powszechne wykorzystanie systemów fotowoltaicznych, jako źródła energii, są jednak wciąż zbyt wysokie ceny modułów PV, na które składa się zarówno koszt materiałów bazowych jak i koszt technologii wytwarzania modułów. Jedną z metod wspomagających proces badań nad zwiększeniem sprawności przy jednoczesnym obniżeniu kosztów ogniw słonecznych jest modelowanie i symulacja komputerowa oparta na tzw. modelach zastępczych ogniw słonecznych. Jednym z takich modeli jest jednodiodowy model ogniwa słonecznego. Rezultaty obliczeń komputerowych wykonanych na podstawie modelu jednodiodowego pozwalają określić parametry pracy ogniwa przy różnych warunkach nasłonecznienia czy temperatury.

W artykule przedstawione zostały rezultaty dostosowania uniwersalnego modelu zastępczego ogniwa do przykładowego modułu komercyjnego KC32T02 oraz zaprezentowano wyniki obliczeń charakterystyk prądowo-napięciowych dla różnych warunków nasłonecznienia i temperatury. Otrzymane zależności są zgodne z wynikami podanymi przez producenta modułu.

Pełny tekst (pdf)

[1]       E. Klugmann ,E. Klugmann-Radziemska. Ogniwa i moduły fotowoltaiczne oraz inne niekonwencjonalne źródła energii. Wydawnictwo Ekonomia i Środowisko, Białystok 2005.

[2]       W. Lewandowski. Proekologiczne źródła energii odnawialnej. WNT, Warszawa 2005.

[3]       Z. Jarzębski. Energia słoneczna. Konwersja fotowoltaiczna. PWN, Warszawawa 1990.

[4]       J. M. Olchowik. Cienkie warstwy w strukturach baterii słonecznych. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin, 2006.

[5]       F. M. Gonzalez-Longatt. Model of Photovoltaic Module in Matlab. 2do Congreso Iberoamericano de Estudiantes de Ingeniería Eléctrica, Electronica Y Computation, II CIBELEC 2005

[6]       T. Markvart, L. Castaner. Practical Handbook of Photovoltaics. Fundamentals and Applications. Elsevier, USA, 2003.

[7]       http://www.kyocera.com.sg/products/solar/pdf/kc32t02.pdf [dostęp: maj 2014]