Influence of external conditions on parameters of silicon solar cells

• Autorzy: Swatowska B. , Stapiński T.

Warianty tytułu

PL

Wpływ warunków zewnętrznych na parametry krzemowych ogniw słonecznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The purpose of the work is the investigation of influence of rapid change of temperature and the shadowing of light on silicon solar cells operation. Current-voltage characteristics for multicrystalline silicon solar cells were measured by the use of computer controlled global spectrum sun simulator under an AM 1.5. The measurements of I-V characteristics allow the determination of basic electrical parameters and efficiency using the double exponential relationship from two-diode solar cells model. Temperature measurements were carried out in the temperature range from 5 to 55 °C under constant irradiance. Under changeable area of illumination of solar cells was also observed the variation of their parameters. The rate of decrease of solar cells efficiency with temperature and shadowing area are important to estimate optimal working conditions of PV systems.

PL

Praca skupia się na badaniu wpływu zmian temperatury zewnętrznej oraz stopnia zacienienia powierzchni ogniw słonecznych na ich parametry elektryczne. Charakterystyki prądowo-napięciowe I-V ogniw słonecznych na bazie krzemu multikrystalicznego były wyznaczone przy oświetleniu AM 1.5 za pomocą urządzenia sterowanego komputerowo I-V Curve Tracer For Solar Cells Qualification. Poprzez zastosowanie elektrycznego modelu dwudiodowego, pomiary charakterystyk I-V ogniw pozwoliły określić sprawność ogniw oraz ich prąd zwarcia i napięcie obwodu otwartego. Pomiary temperaturowe przeprowadzono w zakresie od 5 do 55 °C, przy stałym i równomiernym oświetleniu całej powierzchni ogniw. Zmienny stopień zacienienia powierzchni ogniw miał bardzo istotny wpływ na ich parametry elektryczne. Obniżenie sprawności ogniw słonecznych wraz z temperaturą oraz stopniem zacienienia jest czynnikiem bardzo istotnym przy optymalizacji warunków pracy systemów fotowoltaicznych.

Słowa kluczowe

EN

silicon solar cell; I-V characteristic; two diod model; efficiency of solar cell

PL

krzemowe ogniwo słoneczne; charakterystyka I-V ogniw; model dwudiodowy; sprawność ogniwa słonecznego

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
• Czasopismo: Materiały Elektroniczne
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 38, nr 1
• Strony: 13--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Swatowska B.

autor

Stapiński T.

• AGH University of Science and Technology, Department of Electronics, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland,

Bibliografia

• [1] Appelbaum J., Chairt A., Thompson D.: Parameter estimation and screening of solar cells, Prog. Photovoltaics: Res. Apel, 1, (1993), 93-106
• [2] Chegaar M., Ouennoughi Z., Guechi F., Langueur H.: Determination of solar cells parameters under illuminated conditions, Journal of Electron Devices, 2, (2003), 17-21
• [3] Wójcik P., Pisarkiewicz T., Stapiński T., Lipiński M., Panek P.: Investigation of solar cells under varying illumination, Proc. of XXVI Intern. Conf. of IMAPS - Poland Chapter, Warsaw, 25-27.09.2002, 231-234
• [4] Swatowska B., Stapiński T., Lipiński M.: Silicon - carbon films for solar cells applications, Proc. of VIII Electron Technology Conference ELTE 2004, Poland, Book of Extended Abstracts, 144
• [5] Zdanowicz T., Rodziewicz T, Żabkowska-Wacławek M.: Theoretical analysis of the optimum energy band gap of semiconductors for fabrication of solar cells for applications in higher latitudes locations, Solar Energy Materials & Solar Cells, 87, (2005), 757-769
• [6] Jenkins P.P., Scheiman D.A., Brinker D.J., Appelbaum J.: Low intensity low temperature (LILT) measurements and coefficients on new photovoltaic structures, 25th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Washington B.C., USA, 13-17.05.1996, 317-320
• [7] Yang E.S.: Fundamentals of semiconductor devices, (1978), 103
• [8] Weinstock D., Appelbaum J.: Shadow variation on photovoltaic collectors in a solar field, Proc. of 23rd IEEE Convention of Electrical and Electronics Engineers in Israel, Tel Aviv, 6 - 7.09.2004, 354 - 357
• [9] Weinstock D., Appelbaum J.: Optimal solar field design of stationary collectors, Journal of Solar Energy Engineering, 126, (2004), 898-905
• [10] Singh P., Singh S.N., Lai M., Husain M.: Temperature dependence of I-V characteristics and performance parameters of silicon solar cell, Solar Energy Materials & Solar Cells, 92, (2008), 1611-1616