Influence of module temperature on the operating parameters of photovoltaic modules

• Autorzy: Ćwikłowska Anna , Michalski Marcin , Pomorski Michał

Identyfikatory

DOI

10.36119/15.2022.6.2

Warianty tytułu

PL

Wpływ temperatury modułu na parametry pracy modułów fotowoltaicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper shows the results of investigation of the effect of operating temperature on the performance of a photovoltaic module. Two modules made in different technologies were experimentally studied, i.e., monocrystalline and polycrystalline. The experiments were performed in the temperature range of - 20°C - 60°C and for each measurement point, the electrical parameters of the module were measured and from this data the generated power and solar energy conversion efficiency were calculated. As a result of the tests, a decrease of power and efficiency of the module was observed with increasing operating temperature. In the tested temperature range, the observed decrease in efficiency was about 20%. Higher efficiency values were obtained for the monocrystalline module. However, this module was also characterized by a higher dynamics of efficiency decrease with operating temperature increase. The obtained value of the temperature coefficient of power loss for an irradiance of about 500 W/m² for the polycrystalline module was equal to 0.26%/K and for the monocrystalline module it was equal to 0.28%/K.

PL

W pracy zbadano wpływ temperatury modułu na parametry pracy modułu fotowoltaicznego. Badano dwa moduły wykonane w różnych technologiach: monokrystaliczny i polikrystaliczny. Pomiary wykonywano w zakresie temperatury - 20°C do 60°C i dla każdego punktu pomiarowego mierzono parametry elektryczne modułu oraz obliczano generowaną moc oraz sprawność konwersji energii promieniowania słonecznego. W wyniku przeprowadzonych badań zaobserwowano spadek mocy i sprawności modułu wraz ze wzrostem temperatury. W badanym zakresie temperatury spadek sprawności wyniósł około 20%. Wyższe wartości sprawności otrzymano dla modułu monokrystalicznego, jednakże cechował się on również wyższą dynamiką spadku sprawności wraz ze wzrostem temperatury. Wartość temperaturowego współczynnika spadku mocy dla natężenia promieniowania wynoszącego około 500 W/m² dla modułu polikrystalicznego wyniosła 0,26%/K, a dla modułu monokrystalicznego 0,28%/K.

Słowa kluczowe

EN

efficiency of PV module; temperature coefficient of power; PV module performance characteristic

PL

sprawność modułu fotowoltaicznego; temperaturowy współczynnik mocy; charakterystyka modułu

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2022
• Tom: nr 6
• Strony: 16--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Ćwikłowska Anna

• Wydział Mechaniczno-Energetyczny, Politechnika Wrocławska

autor

Michalski Marcin

• Katedra Termodynamiki i Odnawialnych Źródeł Energii, Wydział Mechaniczno-Energetyczny, Politechnika Wrocławska

• https://orcid.org/0000-0002-5996-1549

autor

Pomorski Michał

• Katedra Termodynamiki i Odnawialnych Źródeł Energii, Wydział Mechaniczno-Energetyczny, Politechnika Wrocławska

• https://orcid.org/0000-0003-4939-1017

Bibliografia

• [1] Kołodko Z., Pomorski M., Polska fotowoltaika w trendzie wzrostowym, Energia i recykling, 2020, nr 11, s. 25-27
• [2] Rynek fotowoltaiki w Polsce 2021, Raport Instytutu Energetyki Odnawialnej
• [3] Ulbrich R., Doświadczenia w zakresie użytkowania domowej instalacji fotowoltaicznej, Instal, 2019, nr 5, s. 19-22
• [4] Ulbrich R., Analiza pracy domowej mikro instalacji fotowoltaicznej po 2 latach eksploatacji, Instal 2020, nr 5, s. 6-10, DOI: 10.36119/15.2020.5.1
• [5] Lichoraj P., Zdyb A., The influence of sunlight and wind on the polycrystalline silicon modules, Ecological Engineering, vol. 50, 2016, s. 58-62, DOI: 10.12912/23920629/65486
• [6] Figura R., Zientarski W., Analiza parametrów pracy modułu fotowoltaicznego, Autobusy, 12/2016
• [7] Santiago I., Trillo-Montero D., Moreno-Garcia I.M., Pallares-Lopez V., Luna-Rodriguez J.J., Modeling of photovoltaic cell temperature losses: A review and a practice case in South Spain, Rewenable and Sustainable Energy Reviews, 90 (2018) s. 70-89, https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.03.054
• [8] Aly S.P., Ahzi S., Barth N., Effect of physical and environmental factors on the performance of a photovoltaic panel, Solar Energy Materials and Solar Cells, 200 (2019), https://doi.org/10.1016/j.solmat.2019.109948
• [9] Mars N., Houcine L., Zaafouri A., Chaari A., Influence of temperature and irradiance on the different solar PV panel technologies, Solar PV panel technologies, 421 (2020)
• [10] de Oliveira Santos L., de Carvalho P.C.M., de Oliveira Carvalho Filho C., Photovoltaic cell operating temperature models: a review of correlations and parameters, IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 12, no. 1, January 2022, DOI: 10.1109/JPHOTOV.2021.3113156
• [11] Zych Ł., Binkowski T., Wykorzystanie światła halogenowego w badaniu ogniw polikrystalicznych, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, z. 34 (3/2015), s. 5-12, DOI: 10.7862/re.2015.25
• [12] Wiśniewski K., Nowe generacje ogniw krzemowych - Technologia TOPCon, Instal, 05/2021, s. 15-17

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023)