Определение вольт-амперной характеристики солнечных

Элементов Цель работы: проведение измерении? для получения вольт-ампернои? характеристики солнечных элементов и зависимости вырабатываемои? мощности от приложеннои? нагрузки.

Вольтамперная характеристика (ВАХ) является однои? из основных характеристик солнечных элементов.

В сети пыфотоэлементов изготавливаются на основе полупроводников и, следовательно, являются нелинеи? ными устрои? ствами, и их поведение нельзя описать линеи? нои? формулои? Ома.

В таких случаях часто используют графические методы описания. Так для характеристик солнечных элементов используют семеи? ство кривых вольтамперных характеристик.

Поэтому получение качественнои? вольтампернои? кривои? является важнои? задачеи? при изучении энергетических и оптических свои? ств.

Для эксперимента необходимы:

Стенд «Внешнии?».

Солнечные панели из комплектов стендов.

Аппаратура NI (PXI 1042Q, PXI 8110, PXI -251 M-DAQ, PXI 41.

Ход проведения эксперимента:

1. Выбрать одну из солнечных панелеи? и установить на стенд:

выступы на солнечнои? панели должны попасть в углубления на пластине стенда;

панель удерживается при помощи магнитов;

подключить солнечную панель, соблюдая полярность.

Плюсовои? вывод солнечнои? панели к плюсовому зажиму разъе? ма (красныи? или белыи?), минусовои? вывод к минусовому зажиму (черныи? или синии?).

• 2. Запустить программу «Solar Lab» и перейти на вкладку «Внутреннии?».
• 3. Включить выключатель на заднеи? панели.
• 4. Убедиться, что ручка регулятора электроннои? нагрузки «Установка тока» установлена на значение 0.
• 5. Установить ручку регулятора угла положения солнечнои? панели «Склонение» на значение 0.
• 6. Чтобы начать работу, нужно нажать на кнопку «Run» в верхнем левом углу интерфеи? са.
• 7. Установить ручку регулятора мощности источника света «Интенсивность света» на значение 100%.
• 8. Нажать кнопку «Скан», программа автоматически проведет сканирование и выведет информацию на график.

По завершению сканирования программа выключит кнопку «Скан».

Мы получим подобные графики, где красная кривая зависимость напряжения от тока (вольтамперная характеристика ВАХ), а синяя зависимость мощности, вырабатываемои? солнечнои? панелью от приложеннои? нагрузки (тока).

• 9. По полученным графикам определите максимальную мощность Pмакс, эффективное напряжение Uэфф и эффективныи? ток Iэфф.
• 10. Повторить пункт 9 меняя значение регулятора «Азимут» обеспечивая разные углы падения лучей света на поверхность и заполнить первую строчку таблицы.

Результаты эксперимента приведены в таблице 12.

Таблица 12 — Результаты эксперимента 3.

Исходя из данных заполненнои? таблицы можем заметить, что значение Pмакс, Uэфф и Iэфф меняется, в зависимости от интенсивности источника света. Поэтому выработка энергии солнечнои? панелью сильно зависит от освеще? нности. Становится очевидным, что для получения максимальнои? мощности при определеннои? мощности излучения солнца, появляется необходимость в согласовании солнечного фотоэлемента (модуля) с нагрузкои?.

Для этои? цели применяют различные устрои? ства согласования, в том числе и MPPT (Maximum Power Point Tracker) отслеживание точки максимальнои? мощности. Устрои? ства с MPPT отслеживают эти параметры и обеспечивают максимальную эффективность фотоэлемента системы. КПД этих устрои? ств достигает 98%.