Hva er en solcellemodul?
En enkelt solcelle kan ikke gi den nødvendige nyttige utdata. For å øke effektnivået i et PV-system, er det nødvendig å koble sammen flere slike PV solceller. En solmodul inneholder normalt en rekke koblet antall solceller for å gi den nødvendige standard utdata voltage og effekt. En solmodul kan være rated fra 3 watt til 300 watt. Solmoduler eller PV-moduler er kommersielt tilgjengelige grunnleggende byggesteiner i et solstrømsgenerasjonssystem.
Faktisk genererer en enkelt sol-PV-celle en veldig liten mengde, omtrent 0,1 watt til 2 watt. Men det er ikke praktisk å bruke slik lav effektenhet som byggestein i et system. Derfor kombineres det nødvendig antall slike celler for å danne en praktisk kommersielt tilgjengelig solenhet, kjent som solmodul eller PV-modul.
I en solmodul er solcellene koblet på samme måte som battericellene i et batterisystem. Det betyr at positive terminaler av én celle kobles til negative terminaler av neste celle. Spenningsnivået av solmodulen er enkel summen av spenningen av de individuelle cellene koblet i serie i modulen.
Den normale utdata spenningen av en solcelle er omtrent 0,5 V, så hvis 6 slike celler kobles i serie, vil utdata spenningen av cellene være 0,5 × 6 = 3 Volt.
Rangering av Solmodul
Utdata fra en solmodul avhenger av noen forhold som omgivelses temperatur og intensitet av innfallende lys. Derfor må rangeringen av en solmodul være spesifisert under slike forhold. Det er standardisert praksis å uttrykke rangeringen av en PV- eller solmodul ved 25oC temperatur og 1000 w/m2 lys stråling. Solmoduler er rated med deres utdata åpenkrets spenning (Voc), kortslutningsstrøm (Isc) og topp effekt (Wp).
Det betyr at disse tre parameterne (Voc, Isc og Wp) kan leveres trygt av en solmodul ved 25oC og 1000 w/m2 sol stråling.
Disse forholdene, altså 25oC temperatur og 1000 w/m2 sol stråling, kalles Standard Test Forhold.
Standard Test Forhold kan ikke være tilgjengelig på stedet hvor solmodulene skal installeres. Dette er fordi sol strålingen og temperaturen varierer med lokasjon og tid.
V-I Karakteristikk av Solmodul
Hvis vi tegner et diagram ved å ta X-aksen som spenning aksen og Y-aksen som strømmer av en solmodul, vil diagrammet representere V-I karakteristikken av en solmodul.
Kortslutningsstrøm av PV-Modul
Under Standard Test Forhold er positive og negative terminaler av en solmodul kortsluttet, da er strømmen levert av modulen kortslutningsstrøm. Et større verdi av denne strømmen indikerer bedre modul.
Selv om under standard test forhold, avhenger også denne strømmen av arealet av modulen som er utsatt for lys. Siden det avhenger av areal, er det bedre å uttrykke kortslutningsstrøm per enhetsareal.
Dette er betegnet som Jsc.
Hvis,
Der A er arealet av modulen som er utsatt for standard lys stråling (1000w/m2). Kortslutningsstrøm av en PV-modul avhenger også av solcelleproduksjonsteknologi.
Åpenkrets Spenning (Voc)
Spenningsutdata av en solmodul under standard test forhold, når terminalene av modulen ikke er koblet til noen last. Denne rangeringen av solmodul avhenger hovedsakelig av teknologien som brukes til å produsere solceller i modulen. Mer Voc indikerer bedre solmodul. Denne åpenkrets spenningen av en solmodul avhenger også av driftstemperatur.
Maksimal Effektpunkt
Dette er den maksimale mængden effekt som kan leveres av modulen Under Standard Test Forhold. For en fast dimensjon av en modul, jo høyere den maksimale effekten, jo bedre er modulen. Maksimal effekt kalles også topp effekt, og dette betegnes som Wm eller Wp.
En solmodul kan opereres i hvilket som helst spenning og strøm kombinasjon opp til Voc og Isc.
Men for en bestemt strøm og spenning kombinasjon under standard forhold er utdata effekten maksimal. Hvis vi går gjennom y-aksen av V-I karakteristikk av en solmodul, vil vi finne at effekt utdata øker nesten lineært med strøm, men etter en vis strøm vil effekt utdata falde som den nærmer seg kortslutningsstrømmen, da spenningen anses for å være ideelt null over terminalene av solmodulen. Så det er klart at maksimal utdata effekt av en solmodul ikke forekommer ved maksimal strøm, dvs. kortslutningsstrøm, isteden forekommer det ved en vis strøm som er mindre enn kortslutningsstrøm (Isc). Denne strømmen der maksimal utdata effekt forekommer, er betegnet som Im.
Likewise, maksimal effekt av en solcelle forekommer ikke ved åpenkrets spenning, da det er åpenkretsbetingelse og strøm gjennom cellen anses for å være ideelt null under denne betingelsen. Men likt som forrige tilfelle, forekommer maksimal effekt i en solmodul ved en spenning som er lavere enn åpenkrets spenning (Voc). Spenningen der maksimal effekt utdata forekommer, er betegnet som Vm. Maksimal effekt av en solmodul er gitt som
Strømmen og spenningen der maksimal effekt forekommer, refereres til som, strøm og spenning ved maksimal effektpunkt henholdsvis.
Fyllfaktor av en Solmodul
Fyllfaktor av en solmodul defineres som forholdet mellom maksimal effekt (Pm = Vm x Im) til produktet av åpenkrets spenning (Voc) og kortslutningsstrøm (Isc).
Jo høyere fyllfaktoren (FF), jo bedre er solmodulen.
