Een PV-cel kan voorgesteld worden als een stroombron parallel geschakeld met een diode. Zonder lichtinval gedraagt de PV-cel zich als een diode. Bij lichtinval genereert de cel een stroom. | |
De I-V
curve van een belichte PV-cel ziet er als volgt uit.
De Isc of kortsluitstroom is de maximum stroom die de PV-cel kan leveren bij minimum belasting. ISC = IMAX bij V=0 |
|
Het
vermogen van een PV-cel uitgedrukt in Watt kan gemakkelijk berekend
worden met de vergelijking
P=I*V Op de
grafiekpunten Isc
en Voc
zal het gegenereerd vermogen nul zijn. Het maximum vermogen bevind
zich tussen deze twee punten. De spanning en de stroom bij dit maximum
vermogen punt (Pmax) worden Vmpp
en Impp
genoemd. Het Maximum Power Point wordt door de omvormer automatisch berekend.
|
|
De
Fill
Factor is de kwaliteitsfactor
van de PV-cel. en wordt
berekend
uit de verhouding tussen het praktisch vermogen en
het
theoretisch vermogen van de PV-cel. De Fill Factor kan ook
geïnterpreteerd worden als de verhouding in oppervlakte tussen
de
twee vermogensrechthoeken PMAX en PT. Een hogere Fill Factor resulteert
dat de I-V grafiek meer de rechthoekige vorm gaat benaderen. De
Fill
Factor van een PV-cel ligt meestal tussen de 0,5 en 0,82
|
|
Het elektrisch vervangschema van een PV-cel kan voorgesteld worden als een stroombrom, een diode en shuntweerstand Rsh parallel geschakeld; met in serie een weerstand Rs. Tijdens de werking van de PV-cel wordt het rendement gereduceerd door vermogensdissipatie in de inwendige weerstanden Rsh en Rs. Bij een ideale cel zijn deze weerstanden Rsh=oneindig en R=0 Ohm. | |
Verhoging van Rs en verlaging van Rsh verlaagt de Fill Factor en Pmax van de Pv-cel. | |
Het materiaal, silicium waaruit een PV-cel is vervaardigd is zoals alle halfgeleiders temperatuursafhankelijk. Bij temperatuursverhoging stijgt de Isc stroom licht terwijl de Voc spanning gevoelig zakt. Hogere temperaturen leiden tot capaciteitsdaling van de PV-cel. | |
Bij een module of array van PV-cellen verandert de PV-cel curve niet. De schalen van de x en y-as worden aangepast in verhouding van het aantal cellen in serie en/of parallel geschakeld (m=aantal cellen parallel en n=aantal cellen in serie geschakeld). |