Laboratorium Inżynierii Elektrycznej Sprawozdanie nr 11.
Temat: Badanie ogniwa fotowoltaicznego.
Zarządzanie i Inżynieria Produkcji Grupa C2	Aneta Pleńska, Katarzyna Rojek, Monika Rostojek

1. Opis płaszczyzny modułu fotowoltaicznego oraz wyznaczenie natężenia oświetlenia modułu.

Wzory:

φ = E_sr S

P = φ x,

gdzie x - współczynnik przeliczeniowy strumienia świetlnego wyrażonego w lumenach na moc wyrażoną w watach, dla wysokoprężnej lampy sodowej wynosi 0,0023.

Tabela 1. Wyniki pomiarów i obliczeń napromienienia modułu fotowoltaicznego.

S_br = 3724 cm² = 0,4 m²

S_nt = 2826 cm² = 0,3 m²

Wielkość	Jednostka	Rodzaj źródła światła - lampa sodowa
				Pomiar dla dowolnie wybranych 12 ogniw	Pomiar we wszystkich węzłach (36 ogniw)
Średnie natężenie oświetlenia, Eśr	Lx	2996	3077,5
Strumień świetlny brutto, φbr	lm	1198,4	1231
Strumień świetlny netto, φnt	lm	898,8	923,25
Moc napromienienia modułu brutto, Pmbr	W	2,76	2,83
Moc napromienienia modułu netto, Pmnt	W	2,07	2,12

2. Wyznaczenie charakterystyki prądowo-napięciowej modułu fotowoltaicznego.

Wzory:

Moc modułu:

P_v = U I

Sprawności modułu:

η_br = P_v / P_mbr

η_nt = P_v / P_mnt

Tabela 2. Wyznaczenie charakterystyki prądowo-napięciowej

oraz sprawności modułu fotowoltaicznego.

Lampa sodowa
Uj = 15,5 V; Iż = 37 μA
I [A]	U [V]	Pv [W]	ηbr [%]	ηnt [%]
0,037	0	0	0	0
0,035	3,5	0,1225	4,33	5,78
0,033	6	0,1980	7,00	9,34
0,031	8	0,2480	8,76	11,70
0,029	10,5	0,3045	10,76	14,36
0,026	11,5	0,2990	10,57	14,10
0,023	12,5	0,2875	10,16	13,56
0,021	13	0,2730	9,65	12,88
0,018	13,5	0,2430	8,59	11,46
0,017	14	0,2380	8,41	11,23
0,0155	14	0,2170	7,67	10,24
0,014	14,5	0,2030	7,17	9,58
0,008	15	0,1200	4,24	5,66
0,005	15,5	0,0775	2,74	3,66
0,004	15,5	0,0620	2,19	2,92
0,003	15,5	0,0465	1,64	2,19
0,0025	15,5	0,0388	1,37	1,83
0,002	15,5	0,0310	1,10	1,46
0,002	15,5	0,0310	1,10	1,46
0,0018	15,5	0,0279	0,99	1,32
0,0015	15,5	0,0233	0,82	1,10
0,001	15,5	0,0155	0,55	0,73
0,0007	15,5	0,0109	0,38	0,51
0,00035	15,5	0,0054	0,19	0,26
0,00015	15,5	0,0023	0,08	0,11
0,0001	15,5	0,0016	0,05	0,07
0,0005	15,5	0,0078	0,27	0,37
0	15,5	0	0	0

3. Wnioski.

W pierwszej kolejności została wyznaczona powierzchnia brutto, czyli obrys zewnętrzny modułu

oraz powierzchnia netto modułu, obejmująca tylko komórki fotowoltaiczne.

Różnica między tymi wielkościami nie jest znacząca, wynosi ok. 0,1 m².

Następnie ustaliłyśmy średnie natężenie oświetlenia modułu dla lampy sodowej i tak w dowolnie przez nas wybranych 12 punktach wyniosło ono 2996 lux, a dla wszystkich 36 ogniw - 3077,5 lux.

Po wyliczeniu wartości strumieni świetlnych okazało się, że strumień świetlny brutto jest większy

od strumienia świetlnego netto, co jest związane z wielkością powierzchni.

Do obliczenia mocy napromienienia modułu brutto i netto należało użyć współczynnika przeliczeniowego strumienia świetlnego na moc, który dla lampy sodowej wynosi 0,0023.

Tutaj również moc napromienienia modułu brutto okazała się większa od mocy napromienienia modułu netto.

Podczas wyznaczania charakterystyki prądowo - napięciowej można zaobserwować, że wraz

ze spadkiem wartości natężenia prądu, z niewielkimi wahaniami wynikającymi z błędów pomiaru, rośnie wartość napięcia, która stabilizuje się na poziomie 15,5 V przy natężeniu prądu 0,005 A.

Z kolei w charakterystyce mocy i sprawności można zaobserwować, że moc do pewnego momentu rośnie i osiąga wartość maksymalną równą 0,3045 W (przy tej wartości również sprawność modułu osiąga swoją najwyższą wartość równą 10,76 %, zaś sprawność modułu netto zawsze jest wyższa),

a następnie spada do zera.

1

---