ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ВИЗНАЧЕННЯ ПОТОКУ СОНЯЧНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ПАСПОРТНИХ ПАРАМЕТРІВ МОДУЛЯ ФОТОЕЛЕКТРИЧНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ

Анотація

Постановка натурних досліджень енергетичних характеристик фотоелектричних систем потребує даних з поточного надходження сонячного випромінювання на поверхню приймачів. Стандартні методи вимірювання потоку сонячної радіації передбачають використання спеціалізованих метеорологічних приладів або еталонних фотоелектричних перетворювачів, що мають доволі високу вартість. В той же час, роль еталонного може відігравати й звичайний серійний сонячний елемент або модуль за умови, що його паспортні характеристики є відомими для певної інтенсивності випромінювання.

В даній роботі запропоновано методику визначення потоку сонячного випромінювання, що спирається на паспортні параметри фотоелектричних модулів за стандартних умов тестування та безпосередньо виміряні в натурних умовах значення струму короткого замикання та температури модуля.

Спираючись на рівняння вольт-амперної характеристики фотоелектричного перетворювача та лінійну залежність струму короткого замикання від світлового потоку і температури, отримано математичний вираз, що пов’язує потік сонячного випромінювання з паспортним значенням струму короткого замикання при стандартних умовах, температурним коефіцієнтом струму, виміряними поточними значеннями струму короткого замикання та температури модуля. Показано, що запропонована методика визначення потоку сонячного випромінювання є коректною і може бути застосованою на практиці.

Для кремнієвого фотоелектричного модуля 120P/12 отримано зручний у практичному застосуванні аналітичний вираз, що дозволяє визначати потік падаючого на фотоприймальну поверхню сонячного випромінювання з виміряних поточних значень струму короткого замикання та температури модуля. На прикладі модуля 120P/12 здійснено експериментальну апробацію розробленої методики. Показано, що флуктуації струму короткого замикання від 0,73 А до 0,76 А, які спостерігалися протягом вимірювань, відповідають змінам у надходженні потоку сонячного випромінювання в діапазоні від 105 Вт/м² до 110 Вт/м².

Ключові слова: потік сонячного випромінювання, фотоелектричний перетворювач, струм короткого замикання, температура, температурний коефіцієнт струму, стандартні умови тестування