بررسی تجربی عملکرد سلول فتوولتاییک با تمرکز نورخورشید

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 210

فایل این مقاله در 38 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

ICCONF08_083

تاریخ نمایه سازی: 21 اسفند 1401

چکیده مقاله:

امروزه با توجه به رشد روز افزون مصرف انرژی در جهان، انرژی های تجدیدپذیر و مخصوصا انرژی خورشید و سیستم هایخورشیدی مورد توجه ویژه ای قرار دارند. فتوولتاییک یک روش تولید توان الکتریکی با تبدیل مستقیم نور خورشید به جریانالکتریکی است که از مواد نیمه رسانا با خاصیت فتوولتاییک استفاده می کند. استفاده از سیستم های متمرکز کننده برای افزایش شدتتابش روی سلول های خورشیدی موجب افزایش توان سیستم های فتوولتاییک می شود. سیستم های متمرکزکننده فتوولتاییک از لنزهایا آینه ها برای متمرکز کردن نور خورشید روی سطح کوچکی از سلول های فتوولتاییک برای تولید الکتریسیته استفاده می کنند.سیستم های آنرژی خورشیدی با نسبت تمرکزشان مشخص می شوند. سیستم تمرکز پایین با نسبت تمرکز کمتر از ۱۰ متوسط بانسبت تمرکز بین ۱۰ و ۱۰۰ بالا با نسبت تمرکز بیشتر از ۱۰۰ که این سیستم ها، سیستم های تمرکز خطی یا نقطه ای می باشند.سیستم های متمرکز کننده با نسبت تمرکز بالاتر از ۲/۵ از یک سیستم ردیاب خورشیدی استفاده می کنند و برای سیستم هایی بانسبت تمرکز کمتر از ۲/۵ می توان از سیستم های تمرکز ثابت استفاده نمود. در مقایسه با سیستم های فتوولتاییک متداول غیرمتمرکز،سیستم های متمرکزکننده تا زمانی که سلول خورشیدی خنک کاری شود. راندمان بالاتری در نور متمرکز ارائه می دهند. نور پراکنده(غیرمستقیم) حاصل از شرایط ابری و سایه را نمی توان متمرکز نمود. سیستم های متمرکز کننده برای دستیابی به راندمان ماکزیممباید در نقاطی که نور مستقیم به وفور دریافت می کنند. نصب شوند. در بین سیستم های متمرکزکننده سیستم های تمرکز پایین, بانسبت تمرکز کمتر از ۱۰، به دلیل استفاده از سلول های خورشیدی مونوکریستال رایج و عدم نیاز به سیستم های خنک کاری پیچیدهاهمیت دارند. سیستم هایی نظیر متمر کز کننده های سهموی مرکب و سیستم خطی وی شکل مثال هایی از سیستم های تمرکز پایینمی باشند. در این پژوهش، آثر تمرکز نور خورشید بر روی عملکرد سلول های خورشیدی مونوکربستال به صورت تجربی مورد بررسیقرار گرفته است. همچنین عملکرد سلول های خورشیدی با سه مدل ایده آل تک دیود و دو دیود ارائه و با نتایج تجربی مقایسه شدهاست. در این آزمایش ها که با متمرکز کردن نور خورشید به وسیله آینه ها صورت گرفته است. پارامترهای شدت تابشس و دمای سلول هاتغییر کرده و بر عملکرد آن تاثیر گذاشتند. نتایج آزمایشگاهی به دست آمده عبارتند از: جریان اتصال کوتاه سلول خورشیدی با افزایش شدت تابش و دمای سلول خورشیدی افزایش می یابد که افزایش به علت دما ناچیز می باشد.- ولتاژمدار باز سلولهای خورشیدی با افزادش دما کاهش می یابد. با افزایش شدت تابش ولماژ مدار باز سلول ها افزایشمی یابد که این افزایش در شدت تابش های بالا آشتاتر است.- افزایش تمرکز تابش بر روی سلول های خورشیدی موجب افزایش توان سلول ها می شود ولی راندمان این سلول ها به علتافزایش دما کاهش می یابد. افزایش تمرکز در دمای ثابت موجب افزایش راندمان سلولها می شود. ولی اهمیت تمرکز بهدلیل افزایش توان می باشد.- از میان مدل های ارائه شده مدل تک دیود و دو دیود نتایج بهتری ارائه دادند که مب توان به اهمیت در نظر گرفتن مقاومتسری پی برد. با افزایش شدت تابش اختلاف بین توان ماکزیمم در مدل ایده آل و نتایج تجربی افزایش می یابد.برای تست های انجام شده پارامتر عدم قطعیت نیز محاسبه شده است. متوسط مقدار این پارامر برای توان ماکزیمم و فاکتورضریب پری به ترتیب برابر ۱۹۵ / ۴ و ۰۷ / ۵ درصد می باشد.

کلیدواژه ها:

سلول خورشیدی ، سیتسم های متمرکزکننده فتوولتاییک ، مدلسازی سلول خورشیدی ، سیستم های تمرکز پایین

نویسندگان

سامی خالدی

دانشجوی ارشد مهندسی مکانیک موسسه غیرانتفاعی اروندان خرمشهر

هادی اسکندری

استاد گروه مهندسی ، عضو هیئت علمی دانشگاه صنعت نفت