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 na intenzitě dopadajícího záření.
2. Pro intenzitu záření slunečního simulátoru 0,5 Sun určete z naměřených hodnot U_OC a I_SC optimální odpor zátěže R_opt a z něho rozsah odporu zátěže R_L pro měření zátěžové charakteristiky. 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 intenzitu záření slunečního simulátoru 0,5 Sun změřte zátěžovou charakteristiku 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 optimální odpor zátěže R_opt a zátěž fotovoltaického článku v bodě maximálního výkonu R_mpp.

Pokyny k měření

Základní vztahy a klíčová slova:

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

* Ad.1-3: Při měření stabilizujte teplotu FV článku Peltiérovým článkem. Při napájení Peltiérova článku je doporučené napětí 1.0 V, nepřekračujte proud 1 A. Termostat je nastaven, neměňte nastavení.

* Ad.1: napětí naprázdno U_OC měřte s fotovoltaickým článkem zapojeným přímo do napěťových svorek stolního multimetru Fluke 8808, proud ve zkratu I_SC měřte s fotovoltaickým článkem zapojeným přímo do proudových svorek stolního multimetru Fluke 8808. Pro přepínání připojení FV k ampérmetru a voltmetru použijte páková přepínač (viz. schéma ve studijním textu)

* Ad.1: Změřte přibližně deset bodů pro intenzitu osvětlení FV článku v rozsahu od 0.1 do 1.0 Sun.

* Ad.2: Optimální odpor zátěže R_Lopt se vypočte jako podíl hodnot U_OC a I_SC naměřených při daném osvětlení FV článku.

* Ad.3: Použijte pouze zátěžové odpory větší než 1 Ω, v okolí odporu v bodě maximálního výkonu měřte podrobněji.

* Ad.4: Pro výpočet účinnosti η FV článku počítejte s plochou článku 3 cm²

Fotodokumentace k úloze