Spośród wielu pomiarów elektrycznych, jakie należy wykonać, opisując lub badając ogniwo słoneczne, bądź moduł fotowoltaiczny, najważniejszym pomiarem jest badanie charakterystyki, na podstawie której można wyznaczyć najważniejsze parametry modułu fotowoltaicznego. W przypadku ogniwa fotowoltaicznego, mówimy o tzw. charakterystyce jasnej ogniwa.
Gdzie:
UOC to napięcie obwodu otwartego,
ISC to natężenie prądu zwarcia ogniwa,
MPP to punkt maksymalnej mocy,
UM to napięcie w punkcie maksymalnej mocy,
IM to natężenie prądu w punkcie maksymalnej mocy,
PMAX to obszar mocy maksymalnej, czyli pole prostokąta wyznaczonego
przez UM oraz IM.
UOC to wartość napięcia, zmierzona przy braku obciążenia ogniwa, czy modułu fotowoltaicznego. Należy zaznaczyć, że rezystancja urządzenia pomiarowego, czyli woltomierza, powinna być maksymalnie wysoka, aby miernik nie wprowadzał błędów do procesu pomiarowego.
ISC to wartość natężenia prądu, zmierzonego amperomierzem, bezpośrednio na zaciskach ogniwa słonecznego lub modułu fotowoltaicznego. Należy pamiętać, że rezystancja amperomierza powinna być maksymalnie niska, aby spadek napięcia na urządzeniu, nie wprowadzał błędu pomiarowego.
Znając zmierzone parametry elektryczne ogniwa, można wyznaczyć współczynnik FF. Jeżeli popatrzymy geometrycznie na wykres, to odcinek od zera do UOC to jeden z boków prostokąta. Drugim bokiem tego prostokąta jest odcinek od zera do ISC. Odcinki te pozwalają obliczyć pole prostokąta, które oddaje wartość teoretycznej mocy, jaką możemy uzyskać z badanego ogniwa lub modułu.
FF (fill factor) to inaczej współczynnik wypełnienia, który obrazuje w jakim stopniu charakterystyka prądowo-napięciowa ogniwa fotowoltaicznego jest zbliżona do charakterystyki idealnej, czyli do pola prostokąta, wyznaczonego przez natężenie prądu zwarcia ogniwa i napięcie otwartego obwodu. Im wyższa wartość współczynnika wypełnienia, tym lepsza jakość ogniwa.
Owo porównanie, czyli iloczyn w liczniku wyrażenia na FF, to także pole prostokąta. Tym razem parametry tego prostokąta są wyrażone długościami odcinków od zera do IM oraz od zera do UM. Oba punkty, czyli IM oraz UM, wyznaczają realny punkt pracy ogniwa, przy najlepszych warunkach realnego oświetlenia i najlepszego usytuowania instalacji, które przyjęto jako: nachylenie dachu około 30-40 stopni oraz azymut zero, czyli idealną wystawę południową dachu.
Sprawność ogniwa wyznacza się jako stosunek iloczynu natężenia prądu
i napięcia ogniwa w punkcie maksymalnej mocy ogniwa do iloczynu natężenia promieniowania słonecznego (W/m2) oraz pola powierzchni ogniwa (m2)
Sprawność ogniw i modułów fotowoltaicznych zależy przede wszystkim od ich parametrów technicznych i przekłada się bezpośrednio na wydajność ogniw i modułów fotowoltaicznych. Z punktu widzenia producentów, oznacza to ciągłe poszukiwanie nowych technologii i rozwój dotychczas stosowanych rozwiązań. Do zagłębienia tematu najlepszą drogą będzie odbycie szkolenia z Certyfikowanego Instalatora PV w akredytowanej jednostce UDT. Więcej na ten temat pod adresem https://www.oszomega.pl/oze/
Mamy nadzieję przybliżyć Państwu szereg informacji, które na pewno rozjaśnią temat związany z panelami PV. Zapraszamy do naszego Ośrodka OSZ Omega.
