POMIAR CHARAKTERYSTYKI PRĄDOWO-NAPIĘCIOWEJ OGNIWA FOTOWOLTAICZNEGO METODĄ POJEMNOŚCIOWĄ W WARUNKACH OŚWIETLENIA SZTUCZNEGO

Charakterystyka prądowo-napięciowa to podstawowa forma prezentacji parametrów elektrycznych ogniwa fotowoltaicznego. Wykres krzywej I-V modułu PV zmienia się w ciągu dnia w zależności od natężenia promieniowania słonecznego oraz temperatury modułu. Artykuł przedstawia pomiary krzywych I-V w warunkach oświetlenia sztucznego wykonanych autorskim urządzeniem. W skład układu pomiarowego oprócz urządzenia wchodził również komputer sterujący wraz z oprogramowaniem Arduino w celu kontroli procesu pomiaru oraz zapisu odczytu danych do pliku. Spośród różnych dostępnych metod pomiarowych do realizacji urządzenia wybrano metodę pojemnościową wykorzystującą proces ładowania kondensatora do zmiany rezystancji układu od zera do nieskończoności. Taka metoda pomiaru nie umożliwia odtworzenia krzywej od punktu zwarcia i wymaga ekstrapolacji wyników, natomiast wykorzystuje ona stosunkowo łatwy w konstrukcji układ elektroniczny a także nie jest ona kosztowna. Urządzenie mierzy napięcie poprzez wbudowany konwerter ADC porównując badane napięcie z napięciem referencyjnym oraz natężenie prądu w obwodzie wykorzystując czujnik natężenia oparty o efekt Halla. W pracy porównano rezultaty pomiarów dla dwóch różnych typów ogniw fotowoltaicznych: polikrystalicznego i monokrystalicznego ogniwa krzemowego. Otrzymane wyniki zaprezentowano w formie wykresów. Porównano na nich wyniki dla kilku pomiarów oraz wartości uśrednionych. Porównano obliczone wartości współczynnika wypełnienia, który określa stosunek mocy maksymalnej ogniwa rzeczywistego do mocy maksymalnej ogniwa idealnego z danymi podanymi przez producenta.

Pełny tekst (pdf)

[1]  Chwiediuk D.: Energetyka słoneczna budynku. Arkady, Warszawa 2011.

[2]  Lorenzo E.: Solar Electricity. Engineering of Photovoltaic systems. Progensa, 1994.

[3]  Nelson J.: The Physics of Solar Cells. Imperial College Press, 2003.

[4]  Durán E.: Different methods to obtain the I-V curve of PV modules: a review. IEEE, 2008.

[5]  Krawczak E., Gułkowski S., Olchowik J.M.: Badanie efektywności pracy fotowoltaicznego systemu „off-grid” w warunkach zimowo-wiosennych dla Lubelszczyzny, Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury - Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture, JCEEA, t. XXXI, z. 61 (3/II/14), 2014, s. 317-328, DOI:10.7862/rb.2014.98.