مدل سازی سلول خورشیدی – مفاهیم اصلی

جریان حاصل از تابش نور به صورت خطی به میزان تابش وابسته است و به شکل زیر بیان می‌شود:

که در آن، $$I_{ph,n}$$ جریان نامی حاصل از تابش بر حسب آمپر، G و $$G_n$$ به ترتیب مقدار تابش و تابش نامی و برحسب وات بر متر مربع، T و $$T_n$$ به ترتیب، دمای سلول در شرایط کاری و در حالت نامی و بر حسب کلوین و نیز $$k_i$$ نسبت جریان اتصال کوتاه به ضریب حرارتی بر حسب آمپر بر کلوین است.

جریان عبوری از دیود نیز به صورت زیر بیان می شود:

که در آن $$i_d$$ و $$v_d$$ به ترتیب جریان و ولتاژ دیود، $$I_{sat}$$ جریان اشباع معکوس دیود و $$\eta$$ ضریب ایده‌آلی دیود است. همچنین $$V_T$$ نشان دهنده ولتاژ حرارتی است که به صورت زیر تعریف می شود:

معادلاتی که بیان شد مربوط به یک سلول خورشیدی است. همان‌گونه که از شکل 2 پیداست، یک ماژول، از ترکیب سری تعدادی سلول خورشیدی تشکیل می‌شود. اگر فرض کنیم تعداد سلول‌های سری ماژول $$N_s$$ باشد، رابطه جریان و ولتاژ آن را می‌توان به صورت زیر نوشت:

اجزای الکترونیک قدرت یک سیستم فتوولتائیک، مانند اینورتر متصل به شبکه، برای ورودی، محدوده‌ی ولتاژی حداقل و حداکثری دارند. بنابراین، باید مقادیر مناسبی را برای ولتاژ ماژول جهت برآوردن نیازهای خاص درنظر گرفت. این موضوع، تا حدودی عملکرد مناسب سیستم را تضمین می‌کند. اما قبل از هرگونه محاسبات مربوط به ولتاژ، مهم است که درک درستی از ولتاژ و جریان خروجی ماژول PV و چگونگی تغییرات آن‌ها با تغییرات درجه حرارت و نور خورشید (تابش) داشت.

اگر به موضوعات مرتبط به این آموزش علاقه‌مند هستید، پیشنهاد می‌کنیم آموزش‌های زیر را نیز مطالعه کنید:

• مبدل های DC به DC — مفاهیم اصلی
• ردیابی نقطه حداکثر توان (MPPT) — به زبان ساده

^^