Panouri Fotovoltaice

REAL ENVIRONMENTAL CONDITIONS STUDY OF A PHOTOVOLTAIC PANEL

ABSTRACT

Solar energy is essentially the basis of all different kinds of energy used by man. This study was done on a SCHOTT Solar ASI 95 photovoltaic panel, made of amorphous silicon. The goal of this study is twofold. First it was done to check the physical and electrical quality of the solar cells in the panel, and secondly to build an electrical installation around it that would light the faculty’s building main hall.

Both goals were attained. The first goal was achieved firstly by a theoretical study of how solar cells work followed by a discussion on how solar cells work. It was discussed how solar cells work as semiconductors and how solar cells are built. A study of the apparent motion of the sun was also necessary in order to get an accurate understanding of where the photovoltaic panel should be placed. The theoretical study covered the atmospheric effects on sunlight, so the spectral composition of light reaching the panel was theoretically known. The last part of the theoretical study was about insolation and irradiation.

The second goal was attained with the experimental study of the solar panel. Firstly the panel was attached to a wall on the faculty’s building using an iron frame, which put it at an optimal angle for gathering sunlight during all seasons. After this was accomplished the electrical installation followed. When the technical side was complete the experimental study was commenced. This study attained its objectives. The power-resistance and current-voltage curves were drawn for five different illumination conditions. The fill factor was determined for each of the measured conditions. The effect of some of the parameters, like temperature, irradiance and precise spectral composition of light, were not taken into account, due to equipment limitations.

The results were very close to those given by the manufacturer in the same operating conditions. This study confirmed the results given by the manufacturer and it also confirms solar cell operating principles. The photovoltaic panel is operating normally for the given conditions.

STUDIUL UNUI PANOU FOTOVOLTAIC ÎN CONDIȚII REALE

ABSTRACT

Energia solară este la baza tuturor forme de energie folosită de om. Acest studiu a fost făcut pe un panou fotovoltaic SCHOTT Solar ASI 95, fabricat din siliciu amorf. Acest studiu a avut două obiective principale. Primul obiectiv a avut în vedere verificarea calităților fizice și electrice a celulelor solare din alcătuirea panoului, iar al doilea obiectiv a fost realizarea unei instalații electrice pentru iluminarea holului principal al facultății.

Ambele obiective au fost atinse. Primul obiectiv a fost realizat în primul rând printr-un studiu teoretic al alcătuirii și funcționării celulelor solare. Sunt discutate proprietățile celulelor solare. După aceasta este adusă în discuție mișcarea aparentă a soarelui pe bolta cerească, aceasta fiind necesară pentru o înțelegere clară a amplasării panoului fotovoltaic. Studiul teoretic aduce în discuție și efectele atmosferice asupra luminii solare, deoarece era necesară o cunoașter teoretică a compoziției spectrale a luminii ce ajunge la panoul fotovoltaic. Ultima parte a studiului teoretic este despre insolație și iradierea solară.

Al doilea obiectiv a fost atins prin efectuarea studiului experimental al panoului solar. Întâia oară panoul a fost prins de peretele corpului D al clădirii facultății, cu orientare sudică, pe o ramă de fier, la un unghi optim pentru colectarea luminii solare de către panou în toate anotimpurile. Următorul pas a fost realizarea instalației electrice. După ce a fost realizată partea tehnică a urmat partea experimentală.Acest studiu și-a atins toate obiectivele. Au fost determinate caracteristica putere-rezistență și curent-tensiune pentru cinci condiții de iluminare diferite. A fost determinat factorul de umplere pentru fiecare dintre condițiile de măsurare. Efectul temperaturii, insolației și al compoziției spectrale a luminii nu a fost luat în considerare, datorită unor limitări ale echipamentului folosit.

Rezultatele obținute au fost foarte apropiate de cele oferite de producătorul panoului pentru condițiile date în fișa tehnică. Acest studiu confirmă rezultatele date de producător și confirmă de asemenea principiile de funcționare al unei celule solare. Panoul fotovoltaic funcționează normal în toate condițiile în care au fost efectuate măsurători.

Introducere

Energia solară.

Energia solară stă la baza majorității surselor de energie folosite în prezent de om. Chiar și procesele fundamentale ale vieții, precum fotosinteza și ciclul natural al apei, folosesc energia venită de la soare. Chiar dacă beneficiile energiei solare sunt cunoscute de secole doar în ultimii 50 de ani au fost create tehnologii specializate pentru valorificarea acesteia ca o formă alternative de energie fiindcă nu are nevoie de combustibili pentru producerea energiei și nu prezintă un pericol pentru mediul înconjurător.

Soarele produce energie prin fuziunea nucleară a hidrogenului producând heliu. Radiația solară, odată ajunsă pe planeta noastră, este folosită de plante, care prin fotosinteză, transformă această energie în energie chimică. La origine, toate formele de energie au origine solară. Sursele de energie de origine fosilă: țițeiul, cărbunele, gazul natural au fost inițial produse prin procese fotosintetice iar apoi fiind supuse unor temperaturi și presiuni mari pentru o perioadă îndelungată de timp s-au transformat în ceea ce sunt astăzi. Vântul este o consecință a iradierii neuniforme a suprafeței terestre, fiind cauzat de diferențele de temperatură dintre diferite regiuni.(Hegedus și Luque, 2003)