در این قسمت با توجه به نوع سلول مورد استفاده باید شکل موجهای خروجی سلول را در دماها و تابشهای مختلف نور خورشید تولید نماییم در حقیقت در این قسمت با توجه به توابع ریاضی بر حسب نوع سلولهای مورد استفاده در آرایهی خورشیدی میتوان خروجی سلول را تولید کرد. در واقع خروجی سلول را به صورت مدار زیر میتوان در نظر گرفت.
مدار معادل سلول PV، مورد استفاده
مشخصات این مدار معادل از طریق رابطه زیر بهدست خواهد آمد.
(۴-۱)
که پارامترهای آن به شکل زیر قابل تعریف میباشند.
در واقع جریان فتوولتائیک مشخص شده در شکل فوق میباشد. همان جریان اشباع میباشد. Vt به صورت رابطه قابل محاسبه میباشد، که برابر با ولتاژ حرارتی در آرایهها میباشد. Ns، تعداد سلولهای بسته شده به صورت سری میباشد. T دمای پیوند p-n، میباشد. K، ثابت بولتزمن میباشد. q ، بار الکتریکی و Rp و Rs ، به ترتیب مقاومت معادل سری و موازی آرایههای میباشد. a، ثابت ایدهآل دیود میباشد.
در حقیقت شکل فوق، مبین شکل مداری تک دیود از مدار معادل سلول میباشد. یک سلول مجزا و تکی بدون در نظر گرفتن سایر سلولها در یک آرایه، قدرت و توان محدودی را تولید مینماید که باید از ماژول و آرایه جهت تولید توان مورد نیاز استفاده نمود. در حقیقت همانطوری که در بخشهای گذشته نیز اشاره شد، ماژولها را به صورت موازی و سری نیز میبندند تا آرایه شکل گیرد تا به ولتاژ و جریان مطلوب و مورد نیاز دستیابیم. حال همانطور که گفته شد مقامت معادل سری و موازی در آرایهها به صورتRp,Rs، نشان داده می شود.
با توجه به مشخصهی I-V، که در دیتاشیت آرایه و ماژول آورده می شود میتوان در یافت که زمانی که از سلول به صورت منبع جریان استفاده می شود مقاوت معادل Rp، به صورت غالب عمل مینماید و در شبیه سازی مورد نظر خواهد بود، و زمانی که از پنل خورشیدی به صورت یک منبع ولتاژ استفاده میکنیم میتوان دید که مقاوت سری به صورت غالب در معادلات و شبیهسازی حضور خواهد داشت و میزان ولتاژ بستگی به همین مقاومت دارد.
معادله کلی در یک سلول خورشیدی رابطه بین ولتاژ و جریان سلول را مشخص می کند.
از آنجایی که مقدار مقاومت شانت Rp،در مقایسه با مقاومت سری Rs، بسیار بزرگتر، میباشد بنابراین جریان عبوری از مقاوت موازی زمانی که از این سلول به صورت منبع جریان استفاده می شود، قابل صرفنظر کردن میباشد. در ادامه باید به این نکته اشاره نمود نوری که باعث تولید جریان در سلول می شود از دو حیث دارای اهمیت میباشد.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
- میزان تابش[۳۲]
که در نهایت منجر به رابطه زیر خواهد شد.
(۴-۲)
در رابطه فوق ، عبارت است میزان تابش نور خورشید در شرایط نامی که عبارت است از دمای ۲۵ درجه سلسیوس و میزان تابش ۱۰۰۰وات بر متر مربع.، برابر است با تفاضل دمای نور تابیده شده از دمای نامی.
(۴-۳)
KI، ضریب جریان میباشد. G، عبارت است از میزان تابش نور خورشید بر سطح سلول مورد نظر در واحد () است، و Gn، میزان تابش استاندارد میباشد.
ضرایب حساسیت ولتاژ و جریان که در دیتاشیت سلول و آرایه مورد نظر میباشد به صورت رابطه زیر مورد استفاده قرار میگیرد تا جریان اشباع معلوم گردد.
(۴-۴)
با توجه به توضیحات ارائه شده در این بخش در ادامه منحنی مشخصهی I-V، آرایه مورد نظر در این بررسی را به دست خواهیم آورد تا بتوان با توجه به این منحنی مشخصه سلول مورد نظر را شبیهسازی نمود.