Quid est Modulus PV Solaris?
Una cellula solare singola non può fornire l'output utile richiesto. Pertanto, per aumentare il livello di potenza di un sistema fotovoltaico, è necessario connettere un certo numero di tali cellule fotovoltaiche. Un modulo solare è normalmente connesso in serie con un numero sufficiente di celle solari per fornire la tensione e la potenza standard richieste. Un singolo modulo solare può essere valutato da 3 watt a 300 watt. I moduli solari o i moduli PV sono i blocchi di base commercialmente disponibili di un sistema di generazione di energia elettrica solare.
Infatti, una singola cella fotovoltaica genera una quantità molto piccola, intorno a 0.1 watt a 2 watt. Ma non è pratico utilizzare tale unità di bassa potenza come blocco di base di un sistema. Quindi, il numero necessario di tali celle viene combinato insieme per formare un'unità solare commercialmente pratica nota come modulo solare o modulo PV.
In un modulo solare, le celle solari sono connesse nello stesso modo in cui le unità di celle di batteria in un sistema di batterie. Ciò significa che i terminali positivi di una cella sono connessi ai terminali negativi della cella successiva. La tensione del modulo solare è semplicemente la somma delle tensioni delle celle connesse in serie nel modulo.
La tensione di uscita normale di una cella solare è approssimativamente 0.5 V, quindi se 6 tali celle sono connesse in serie, la tensione di uscita sarebbe 0.5 × 6 = 3 Volt.
Ratings of Solar Module
L'output da un modulo solare dipende da alcune condizioni, come la temperatura ambiente e l'intensità della luce incidente. Pertanto, la valutazione di un modulo solare deve essere specificata in tali condizioni. È pratica standard esprimere la valutazione di un modulo PV o solare a 25oC di temperatura e 1000 w/m2 di radiazione luminosa. I moduli solari sono valutati con la loro tensione di circuito aperto (Voc), la corrente di cortocircuito (Isc) e la potenza massima (Wp).
Ciò significa che questi tre parametri (Voc, Isc e Wp) possono essere forniti da un modulo solare in sicurezza a 25oC e 1000 w/m2 di radiazioni solari.
Queste condizioni, ovvero 25oC di temperatura e 1000 w/m2 di radiazioni solari, sono collettivamente chiamate Condizioni Standard di Test.
Le Condizioni Standard di Test potrebbero non essere disponibili sul sito dove i moduli solari devono essere installati. Questo perché le radiazioni solari e la temperatura variano con la località e il tempo.
V-I Characteristic of Solar Module
Se tracciamo un grafico prendendo l'asse X come asse di tensione e l'asse Y come corrente di un modulo solare, allora il grafico rappresenterà la caratteristica V-I di un modulo solare.
Short Circuit Current of PV Module
Sotto le Condizioni Standard di Test, i terminali positivo e negativo di un modulo solare vengono cortocircuitati, quindi la corrente fornita dal modulo è la corrente di cortocircuito. Un valore maggiore di questa corrente indica una migliore qualità del modulo.
Anche sotto le condizioni standard di test, questa corrente dipende dall'area del modulo esposta alla luce. Poiché dipende dall'area, è meglio esprimerla come corrente di cortocircuito per unità di area.
Questo è denotato come Jsc.
Pertanto,
Dove, A è l'area del modulo esposta alla radiazione luminosa standard (1000w/m2). La corrente di cortocircuito di un modulo PV dipende anche dalla tecnologia di fabbricazione delle celle solari.
Open Circuit Voltage (Voc)
La tensione di uscita di un modulo solare sotto le condizioni standard di test, quando i terminali del modulo non sono connessi a nessun carico. Questa valutazione del modulo solare dipende principalmente dalla tecnologia utilizzata per produrre le celle solari del modulo. Una maggiore Voc indica una migliore qualità del modulo solare. Questa tensione di circuito aperto di un modulo solare dipende anche dalla temperatura operativa.
Maximum Power Point
Questa è la quantità massima di potenza che può fornire il modulo sotto le Condizioni Standard di Test. Per una dimensione fissa del modulo, più alta è la potenza massima, migliore è il modulo. La potenza massima è anche chiamata potenza di picco e viene denotata come Wm o Wp.
Un modulo solare può essere operato in qualsiasi combinazione di tensione e corrente fino a Voc e Isc.
Ma per una particolare combinazione di corrente e tensione sotto le condizioni standard, l'output di potenza è massimo. Se procediamo lungo l'asse y della caratteristica V-I di un modulo solare, troveremo che l'output di potenza aumenta quasi linearmente con la corrente, ma dopo una certa corrente, l'output di potenza diminuirà man mano che si avvicina alla corrente di cortocircuito, poiché in condizione di cortocircuito la tensione è considerata idealmente zero tra i terminali del modulo solare. Pertanto, è chiaro che l'output di potenza massima di un modulo solare non si verifica alla corrente massima, ovvero alla corrente di cortocircuito (Isc), ma si verifica a una corrente inferiore alla corrente di cortocircuito (Isc). Questa corrente a cui si verifica l'output di potenza massima è denotata come Im.
Similmente, la potenza massima di una cella solare non si verifica alla tensione di circuito aperto, poiché in condizione di circuito aperto la corrente attraverso la cella è considerata idealmente zero. Tuttavia, come nel caso precedente, la potenza massima in un modulo solare si verifica a una tensione inferiore alla tensione di circuito aperto (Voc). La tensione a cui si verifica l'output di potenza massima è denotata come Vm. La potenza massima di un modulo solare è data da
La corrente e la tensione a cui si verifica la potenza massima sono rispettivamente note come corrente e tensione al punto di potenza massima.
Fill Factor of a Solar Module
Il fattore di riempimento di un modulo solare è definito come il rapporto tra la potenza massima (Pm = Vm x Im) e il prodotto della tensione di circuito aperto (Voc) e la corrente di cortocircuito (Isc).
Più alto è il Fattore di Riempimento (FF), migliore è il modulo solare.
