Studijní text

1. S použitím solárního simulátoru změřte na vybraném fotovoltaickém článku (FV) napětí naprázdno U_OC a proud ve zkratu I_SC v závislosti na intenzitě dopadajícího záření. Zpracujte graficky přímo v praktiku závislosti U_OC a I_SC na intenzitě dopadajícího záření.

2. Pro tři vybrané intenzity záření slunečního simulátoru 0,25, 0,5 a 1,0 Sun určete z naměřených hodnot U_OC a I_SC optimální odpor zátěže R_Lopt a z něho rozsah odporu zátěže R_L pro měření zátěžových charakteristik. Rozsah R_L volte tak, aby minimální odpor R_L byl o řád menší než odpor v bodě maximálního výkonu a maximální odpor R_L byl o řád větší než odpor v bodě maximálního výkonu.

3. Pro tři vybrané intenzity záření slunečního simulátoru 0,25, 0,50 a 1,0 Sun změřte zátěžové charakteristiky fotovoltaického článku v rozsahu odporu zátěže R_L určeném v bodě 2. Graficky zpracujte závislost proudu I a výkonu P na napětí U fotovoltaického článku.

4. Z naměřených závislostí určete základní parametry FV článku, napětí U_mpp, proud I_mpp a odpor R_mpp článku v bodě maximálního výkonu, maximální výkon článku, faktor plnění FF a účinnost η. Srovnejte a diskutujte účinnost fotovoltaického článku pro různou intenzitu osvětlení. Srovnejte optimální odpor zátěže R_Lopt a zátěž fotovoltaického článku v bodě maximálního výkonu R_mpp.

5. S použitím adaptéru s instalovanou LED diodou změřte závislost napětí naprázdno U_OC a proudu ve zkratu I_SC pro nízké hodnoty osvětlení FV článku.

6. Z naměřených závislostí určete následující parametry fotovoltaického článku, sériový odpor R_s, paralelní odpor R_p, saturační proud I₀ a faktor ideality n.

Základní vztahy a klíčová slova:

fotovoltaický článek, zátěžová charakteristika, sluneční simulátor, napětí na prázdno, proud ve zkratu

* Ad.3: Použijte pouze zátěžové odpory větší než 1 Ω
* Ad.4: Pro výpočet účinnosti η FV článku počítejte s plochou článku 3 cm²