Strona główna · Fotowoltaika · Opis działania symulatora słonecznego część 1

Opis działania symulatora słonecznego część 1

Symulator światła słonecznego PhotoEmission SS300b jest jednym z elementów rozbudowanego systemu do pomiaru charakterystyk prądowo - napięciowych ogniw fotowoltaicznych Solar Cell I-V Curve Tracer. Umożliwia on zarówno szybkie, rutynowe pomiary wielu elementów PV, jak również zaawansowane testy laboratoryjne takich parametrów jak charakterystyki jasne i ciemne, współczynniki temperaturowe czy rezystancja szeregowa. Został on wykonany w laboratorium SolarLab Politechniki Wrocławskiej. System ten odznacza się dużą rozdzielczością (16 bitów) i powtarzalnością pomiarów ogniw o rozmiarach 300 mm x 300 mm w szerokim zakresie napięcia polaryzującego (±10 V), dzięki czemu można wyznaczyć przebiegi w kierunku przewodzenia i zaporowym.
System składa się z pięciu głównych elementów przedstawionych na rysunku 10 i od strony pomiarowej spełnia wszystkie wymagania europejskiej normy IEC 60904-1 dotyczącej pomiaru charakterystyk I-V. Najważniejszym urządzeniem jest generator światła PhotoEmission SS300b o świetle ciągłym i rozkładzie widmowym AM1.5G. Wyposażony jest w pojedynczą żarówkę ksenonową o mocy 3000 watów, która umożliwia uzyskanie natężenia promieniowania na płaszczyźnie stolika pomiarowego w zakresie 500 - 1200 W/m2. Dopasowanie spektralne do widma referencyjnego zawartego w normie ASTM E892 i obliczanego na podstawie ASTM E927 jest lepsze niż ±40%, a stabilność czasowa i niejednorodność promieniowania poniżej ±5%. Przez to symulator ma klasę B.
Stabilizacja działania lampy może odbywać się w dwóch trybach: za pomocą natężenia prądu zasilającego lub światła. Pierwszy polega na kontroli prądu przepływającego przez żarówkę i utrzymywaniu go na stałym poziomie, drugi natomiast wykorzystuje ogniwo referencyjne umieszczone poniżej obiektywu symulatora i sprzężenie zwrotne pomiędzy emitowanym światłem a układem zasilania lampy. Podczas pomiaru charakterystyk ogniw PV powinien być stosowany ten rodzaj stabilizacji. W rzeczywistości uzyskane wyniki pomiarów wskazują że niestabilność czasowa LTI, jest mniejsza niż ±0,5%. W dolnej części symulatora umieszczony jest mosiężny stolik pomiarowy wraz z czterema sondami prądowo - napięciowymi. Jest to układ sond Kelvina, w którym jedna para jest przeznaczona do pomiaru natężenia prądu a druga do wyznaczenia spadku napięcia. Przez to ogniwo mierzone jest jak precyzyjny rezystor, gdzie jedna para przewodów służy do doprowadzania prądu, natomiast druga o wysokiej impedancji służy do pomiaru spadku napięcia na zaciskach ogniwa.

14.12.2008. 17:27