مطالعه اثرات شدت تابش و دما بر کارایی ماژول فتوولتاییک

سیستم های فتوولتاییک به دلیل نداشتن آلودگی های زیست محیطی، هزینه های تعمیر و نگهداری اندک، و رایگان بودن انرژی اولیه و همچنین فاقد آلودگی صوتی بودن و غیره، کاربردهای قابل ملاحظه ای پیدا کرده اند. سلولهای فتوولتاییک از پیوند نانوذرات نیمه رسانای نوع N و P تشکیل شده اند که در سالهای اخیر تحقیقات روی نسل های دوم و سوم آنها، شامل سلول های خورشیدی لایه نازک و نانوذرات کوانتومی افزایش یافته است. برای استفاده هرچه بهتر از سیستم های فتوولتاییک باید با ساختار این نانوذرات و همچنین رفتار این سیستم ها در شرایط مختلف آشنا شد. به همین دلیل مدل سازی و شبیه سازی آن ها دارای اهمیت ویژه ای می باشد. در این مقاله اثرات شدت تابش و دما بر کارایی ماژول فتوولتاییک با استفاده از نرم افزار متلب بررسی شده است. مدل ریاضی استفاده شده در این مطالعه، براساس مدل مداری استوار است و پارامترهای مدار معادل ماژول های فتوولتاییک، از شرایط محیطی به ویژه دما و تابش اثرپذیر هستند. به دلیل این که ماژول فتوولتاییک خواص غیرخطی دارد، نمودارهای مشخصه ی سیستم فتوولتاییک اعم از برمبنای تغییرات مقادیر دما و شدت تابش ترسیم می شوندنتایج شبیه سازی نشان داد که با افزایش دما، توان ماژول در یک رنج ولتاژ مشخص کاهش پیدا می کند. کاهش توان ماژول اثر مستقیمی بر بهره وری ماژول دارد و بهره وری را کاهش می دهد. پس با کنترل دمای بهره برداری سلول می توان کارآیی آن را بهینه کرد و این کار می تواند یکی از راه های جلوگیری از کاهش توان سلول ها باشد. بر اثر تغییر شدت تابش با افزایش شدت تابش در دمای پایین مانند دمای استاندارد، ولتاژ خروجی افزایش می یابد. اما در دماهای بالاتر این نتیجه تغییر می کند و تاثیر افزایش دما بر افزایش شدت تابش غالب است. با توجه به تاثیر پارامتر های ذکر شده با پیش بینی و کنترل تغییر پارامتر های محیطی می توان به صورت هرچه بهینه تر از سیستم های خورشیدی فتوولتاییک استفاده کرد.