Što je Solar PV modul?

Jedna solarna celija ne može pružiti potrebni korisni izlaz. Stoga, kako bi se povezalo snaga izlaza sistema fotovoltaičkih (PV) celija, potrebno je povezati određeni broj takvih PV solarnih celija. Solarni modul obično serijalno povezuje dovoljan broj solarnih celija kako bi se pružili potrebni standardni izlazni napon i snaga. Jedan solarni modul može imati ocjenu od 3 vata do 300 vata. Solarni moduli ili PV moduli su komercijalno dostupni osnovni građevinski blok sustava za proizvodnju solarnog električnog toka.
Stvarno, jedna solarna PV celija generira vrlo malo, oko 0.1 vat do 2 vata. Ali nije praktično koristiti takvu jedinicu s niskom snage kao građevinski blok sustava. Stoga se potreban broj takvih celija kombinira kako bi se formirala praktična komercijalno dostupna solarna jedinica koja se naziva solarni modul ili PV modul.

U solarnom modulu solarni elementi su povezani na isti način kao baterijske jedinice u baterijskom sustavu. To znači da su pozitivni terminali jedne celije povezani s negativnim terminalima druge celije. Napon solarnog modula je jednostavna suma napona pojedinih celija povezanih u seriju u modulu.

Normalni izlazni napon solarnog elementa je približno 0.5 V, tako da ako su 6 takvih celija povezane u seriju, tada bi izlazni napon celije bio 0.5 × 6 = 3 V.

Ocjene solarnog modula

Izlaz iz solarnog modula ovisi o nekim uvjetima, poput okolišne temperature i intenziteta padajućeg svjetla. Stoga mora biti specificirana ocjena solarnog modula pod takvim uvjetima. Standardna praksa je izraziti ocjenu PV ili solarnog modula na 25oC temperaturi i 1000 W/m2 svjetlosnog zračenja. Solarni moduli su ocjenjeni s njihovim otvorenim kružnim naponom (Voc), strujom pri kratkom spoju (Isc) i vrhunskom snagom (Wp).

To znači da ti tri parametra (Voc, Isc i Wp) mogu biti isporučeni od strane solarnog modula sigurno na 25oC i 1000 W/m2 solarnog zračenja.
Ti uvjeti, tj. 25oC temperatura i 1000 W/m2 solarno zračenje, zajedno se nazivaju Standardni testni uvjeti.
Standardni testni uvjeti možda neće biti dostupni na mjestu gdje se solarni moduli instaliraju. To je zato što se solarno zračenje i temperatura razlikuju ovisno o lokaciji i vremenu.

V-I karakteristika solarnog modula

Ako nacrtamo grafikon uzimanjem X-osi kao osi napona i Y-osi kao struja solarnog modula, tada će grafikon predstavljati V-I karakteristiku solarnog modula.

Struja pri kratkom spoju PV modula

Pod Standardnim testnim uvjetima pozitivni i negativni terminali solarnog modula su kratkospojeni, tada je struja isporučena od strane modula struja pri kratkom spoju. Veća vrijednost ove struje ukazuje na bolji modul.
Iako pod standardnim testnim uvjetima, ova struja također ovisi o površini modula izloženoj svjetlu. Budući da ovisi o površini, bolje je izraziti strujom pri kratkom spoju po jedinici površine.
To se označava kao Jsc.
Stoga,
gdje je A površina modula izložena standardnom svjetlosnom zračenju (1000 W/m2). Struja pri kratkom spoju solarnog modula također ovisi o tehnologiji proizvodnje solarnih celija.

Otvoreni kružni napon (Voc)

Naponski izlaz solarnog modula pod standardnim testnim uvjetima, kada su terminali modula nisu povezani s nikakvim opterećenjem. Ova ocjena solarnog modula uglavnom ovisi o tehnologiji koja se koristi za proizvodnju solarnih celija modula. Više Voc ukazuje na bolji solarni modul. Ovaj otvoreni kružni napon solarnog modula također ovisi o radnoj temperaturi.

Točka maksimalne snage

Ovo je najveća količina snage koju modul može isporučiti pod Standardnim testnim uvjetima. Za fiksnu dimenziju modula, veća maksimalna snaga bolji je modul. Maksimalna snaga također se naziva vrhunska snaga i označava se kao Wm ili Wp.
Solarni modul može raditi u bilo kojoj kombinaciji napona i struje do Voc i Isc.
Ale za određenu kombinaciju struje i napona pod standardnim uvjetima, izlazna snaga je maksimalna. Ako prođemo kroz Y-osu V-I karakteristike solarnog modula, vidjet ćemo da izlazna snaga približno linearno raste s strujom, ali nakon određene struje izlazna snaga opadat će kako se približava struji pri kratkom spoju jer se pod uvjetima pri kratkom spoju napon smatra idealno nultim na terminalima solarnog modula. Dakle, jasno je da maksimalna izlazna snaga solarnog modula ne nastupa na maksimalnoj struji, tj. struji pri kratkom spoju, već na određenoj struji koja je manja od struji pri kratkom spoju (Isc). Ova struja na kojoj nastupa maksimalna izlazna snaga označava se kao Im.
Slično, maksimalna snaga solarnog elementa ne nastupa na otvorenom kružnom naponu jer je to stanje otvorenog kružnog stanja i struja kroz element smatra se idealno nultom u tom stanju. Ali slično kao u prethodnom slučaju, maksimalna snaga u solarnom modulu nastupa na naponom koji je niži od otvorenog kružnog napona (Voc). Napion na kojem nastupa maksimalna izlazna snaga označava se kao Vm. Maksimalna snaga solarnog modula dana je

Struja i napon na kojima nastupa maksimalna snaga nazivaju se redom strujom i naponom na točki maksimalne snage.

Koeficijent punjenja solarnog modula

Koeficijent punjenja solarnog modula definira se kao omjer maksimalne snage (Pm = Vm x Im) i produkta otvorenog kružnog napona (Voc) i struje pri kratkom spoju (Isc).