Fotovoltaický panel

Z Encyklopedie o termovizi a termovizní diagnostice - Termowiki

Přejít na: navigace, hledání

Koncem ledna jsme zahájili spolupráci s Centrem diagnostiky fotovoltaických systémů na ČVUT. Aktuálně spolupracujeme v oblasti metodiky měření a návrhu optimální metody, jak určit účinnost solárního panelu. Společně jsme absolvovali řadu měření solárních kolektorů přímo na ČVUT. Pro ukázku z měření přikládáme snímek skutečného panelu a tepelného rozložení na povrchu solárního článku i s vadným segmentem.

Náhradní schema fotovoltaického článku

Princip fotovoltaického článku vysvětlíme pomocí jeho náhradního schématu (dále jen NS).

Náhradní schéma fotovoltaického článku

Z fotovoltaického článku se snažíme získat co největší proud (ten je v NS označen jako I), který teče do zátěže (v NS označena jako R). K tomu je třeba dosáhnout co největší generovaný proud I_FV, minimální sériový odpor R_s a co největší paralelní/svodový odpor R_p.

Proud I_FV vzniká sběrem elektrických nosičů, které jsou generovány v objemu článku v důsledku fotoelektrického jevu. Jeho zvýšení lze mimo jiné dosáhnout snížením povrchové a objemové rekombinace nábojů.

R_s je sériový odpor a vzniká vlivem přechodových odporů na jednotlivých kontaktech, vlivem odporu přívodních vodičů apod. V praxi se tento odpor projeví jako vnitřní odpor zdroje, na kterém dochází k úbytku napětí vlivem průchodu proudu do zátěže. Čím větší je tento odpor, tím méně proudu se dostane do zátěže.

R_p je paralelní odpor. Jeho převrácená hodnota, tj. vodivost je považována za parazitní jev, který je způsoben defekty krystalické mřížky a svodovým proudem kolem okrajů článku. V ideálním případě by byla hodnota tohoto odporu nekonečno (tj. neprocházel by jím žádný proud). V praxi se tento odpor projeví úbytkem napětí na článku (můžeme si jej představit jako vnitřní odpor proudového zdroje).

Pracovní napětí fotovoltaického článku je přibližně 0.5 V.

Spojování fotovoltaických článků

Za účelem zvětšení výstupního výkonu se fotovoltaické články (dále FVČ) spojují do tzv. fotovoltaických modulů, které také nazýváme fotovoltaické panely (dále FVP).

FVČ se v solárních modulech velmi často zapojují do série, aby sečtením napětí jednotlivých článků vzniklo vyšší napětí, které je již lépe použitelné.

Životnost fotovoltaických panelů se odhaduje na 30 a více let.

Spojování fotovoltaických panelů

Fotovoltaické panely se vyrábějí v rozmezí výkonu od jednotek wattů do 500 W. Pro větší výkony se zapojují do tzv. fotovoltaických polí, které také nazýváme fotovoltaické elektrárny, případně solární elektrárny-