“Кваліметричний метод оцінки якості параметрів сонячних батерей”

Анотація

У статті досліджується кваліметричний метод оцінки параметрів фотоелектричного
перетворювача сонячної батареї за допомогою систем схемотехнічного моделювання
MATLAB/Simulink, що дозволяє пов’язати параметри потужності сонячних елементів з
освітленням, температурою навколишнього середовища з геометричними розмірами площі
сприймаючої поверхні фотоелектричного перетворювача. Розроблений кваліметричний
метод оцінки параметрів фотоелектричного перетворювача сонячної батареї, дозволяє підвищувати точність, стабільність вольт-амперної та вольт-ватної характеристик і
визначити реальне значення величини вихідної потужності та ККД фотоелектричного
перетворювача. Отримані аналітичні вирази, для обчислення вихідних параметрів, з
врахуванням реальних геометричних структурних змін поверхневого шару
фотоелектричного перетворювача, при наявності ушкоджуючих дефектів в вигляді макро- та
мікротріщин и локальних неоднорідностей. Отримані аналітичні вирази, дозволяють
розрахувати такі параметри сонячного елементу як струму короткого замикання, напруги
холостого ходу, максимальної вихідної потужності с урахуванням величини реальної площі
сприймаючої поверхні фотоелектричного перетворювача.
Проведений обчислювальний експериментом у системах схемотехнічного
моделювання MATLAB/Simulink, який підтвердив вплив геометричних характеристик
поверхні на вихідні параметри фотоелектричного перетворювача, на основі використання
обчислювального апарата фрактальної геометрії. Підтверджені результати теоретичних
досліджень, про відповідність величини фрактальної розмірності, певному значенню площі,
а також про степеневу залежність геометричної топологічної поверхні від величини
фрактальної розмірності.
Проведено порівняння теоретичних результатів з результатами практичного
експерименту, яке показало розходження отриманих даних до 5%.
Розроблений та представлений алгоритм побудови математичної моделі
фотоелектричного перетворювача сонячної батареї у системах схемотехнічного
моделювання MATLAB/Simulink с врахуванням площі активної сприймаючої поверхні.
Запропонований кваліметричний метод оцінки, може бути практично використаний
для контролю вхідних та вихідних параметрів фотоелектричного перетворювача на етапі
збірки, відбраковування сонячних модулів, панелей і цілому при побудові різних варіантів
фотоелектричних модулів сонячних електростанцій.