kontakt@prosumentinfo.pl

Ogniowa fotowoltaiczne są elementami wytwarzającymi bezpośrednio energię elektryczną z promieniowania słonecznego, którego zasada działania oparta jest o zjawiska zachodzące na złączu p-n. 

Półprzewodniki, takie jak najczęściej stosowany krzem to materiały, które w odpowiednich warunkach wykazują zdolność przewodzenia prądu. Istota przewodnictwa polega na tym, iż ładunki elektryczne sieci krystalicznej przemieszczają się pod wpływem pola elektrycznego lub cieplnych drgań sieci krystalicznej. Można wyróżnić półprzewodniki typu n (negative – ujemny) i typu p (positive – dodatni). Domieszkowanie przewodników, np. arsenem (As) powoduje tworzenie półprzewodników typu n, tzw. elektronami swobodnymi. Domieszkowanie glinem (Al) tworzą półprzewodniki typu p. Płytki krzemu n i p razem tworzą złącze p-n. W miejscu styku złącza p-n generuje się wewnętrzne pole elektryczne, które określane jest mianem bariery potencjałów lub obszarem ładunku przestrzennego. Ładunki na granicy bariery potencjałów (granicy potencjału) posiadają znaki przeciwne do znaku nośników większościowych warstwy. W chwili przeniknięcia promieniowania słonecznego dochodzi do obniżenia bariery potencjału, na kontaktach pojawia się różnica potencjału, czyli napięcie fotowoltaiczne. Zjawiska te zależne są od mocy promieniowania słonecznego. Ogniowo fotowoltaiczne jest elementem wytwarzającym bezpośrednio energię elektryczną z promieniowania słonecznego, którego zasada działania oparta jest o zjawiska zachodzące na złączu p-n. Efektem tych zjawisk jest napięcie fotoelektryczne UPV. Poniższy rysunek przedstawia schemat zastępczy ogniwa fotowoltaicznego.

Przez wzgląd na niskie parametry prądowo-napięciowe pojedynczych ogniw fotowoltaicznych, łączy się je w moduły fotowoltaiczne. Moduły z kolei łączy się ze sobą, tworząc panel fotowoltaiczny.

Parametry elektryczne opisujące właściwości paneli fotowoltaicznych to:

  • Ppv – moc panelu fotowoltaicznego, W,

  • Vpv – napięcie panelu fotowoltaicznego, V,

  • Ipv – prąd panelu fotowoltaicznego, A.

Najczęściej podaje się je w warunkach STC (Standard Test Conditions) tj.;

  • promieniowanie słoneczne 1000W/m2,

  • temperaturę ogniw oświetlanego panelu +25°C,

  • spektrum promieniowania dla gęstości atmosfery 1,5 (AM 1,5).

Parametry te można odczytać z krzywej prądowo – napięciowa (I-U) panelu fotowoltaicznego, chwilowe wartości parametrów Ppv, Vpv, Ipv zależą od rezystancji odbiornika (RO). Poniższy rysunek przedstawia krzywą prądowo – napięciowa (I-U) panelu fotowoltaicznego

Krzywa prądowo-napięciowa (I-U) panelu fotowoltaicznego w warunkach STC i przy promieniowaniu 306 W/m2 i temperaturze 34,3 ˚C

Dla każdej krzywej istnieje punkt i warunki prądowo-napięciowe, w których moc generowana przez panel jest najwyższa. O takim punkcie mówi się Maksymalny Punkt Pracy (MPP). Maksymalny Punkt Pracy to punkt, w którym iloczyn Ipv i Upv a co za tym idzie Ppv tworzy na krzywej I-U największy prostokąt.

Krzywa prądowo-napięciowa (I-U) panelu fotowoltaicznego w warunkach STC i przy promieniowaniu 306 W/m2 i temperaturze 34,3 ˚C

Close Menu