سطح انرژی تشعشعات جذب شده توسط سلول فتوولتائیک رابطه مستقیم با توان تولیدی در سلول دارد و در صورت افزایش میزان انرژی جذب شده در سلول ، منحنی مشخصه الکتریکی خروجی سلول تغییر می کند . در قسمت پایین منحنی خروجی یک سلول خورشیدی به ازای سطوح مختلف از جذب انرژی تشعشعات خورشید نمایش داده شده ، که مشاهده می گردد با افزایش سطح تشعشعات جذب شده جریان تولیدی سلول افزایش می یابد که باعث افزایش مقدار توان تولیدی سلول می شود .

• 1. 1. افزایش راندمان سلول های فتوولتائیک

   

همانطور که ذکر شد راندمان سیستم های فتو ولتائیک ساده ، با توجه به هزینه بالای تولید سلول های خورشید در حد ۷ تا ۱۵ درصد می باشد که چندان مطلوب نمی باشد و اگر بتوان به روش هایی این راندمان را بالاتر برد ، نیروگاه های فتو ولتائیک دارای توجیه اقتصادی بهتری خواهند شد . همانطور که گفته شد پارامترهای الکتریکی مشخصه ولتاژ – جریان سلول خورشیدی با تغییر شدت نور تغییر خواهد کرد و جریان تولید شده توسط سلول خورشیدی تغییرات زیادی با تغییر شدت تابش نور پیدا می کند و طبیعتا با افزایش سطح انرژی تشعشعات جذب شده توسط سلول ، جریان الکتریکی و در پی آن توان تولیدی سلول افزایش می یابد ، پس نکته مهم در فرایند افزایش راندمان سلول های خورشیدی ، افزایش سطح نور جذب شده توسط سلول می باشد که این کار به دو روش انجام می گیرد .
با توجه به حرکت خورشید در طول روز و تغییر زاویه تابش خورشید در طول روز ، ماه و سال و تاثیر مستقیم زاویه تابش خورشید در میزان جذب انرژی تشعشعات خورشیدی ، می توان با بهره گرفتن از یک ساختار مکانیکی که در زیر سلول های خورشیدی نصب می شود و قابلیت حرکت دادن کلکتورها در طول روز برای تعقیب خورشید در آسمان را دارند ، همواره شرایطی را فراهم کرد که تابش خورشید بر روی سلول ها به صورت عمودی باشد تا بیشترین میزان جذب انرژی توسط سلول ها انجام گیرد و با این روش می توان راندمان سلول های فتوولتائیک و توان تولیدی آن ها را افزایش داد .روش دیگر در افزایش راندمان سلول های خورشیدی استفاده از متمرکز کننده های خورشیدی است .
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

متمرکز کننده های خورشیدی با توجه با انواع آنها شامل متمرکز کننده صفحه ای ، متمرکز کننده سهموی ترکیبی ، متمرکز کننده تصویری و غیر تصویری و دیش سهمی و غیره می تواند راندمان کاری سلول های خورشیدی را بین ۲۵ تا ۵۰ درصد افزایش دهند . یک کمیت که اغلب در متمرکز کننده ها بسیار مهم است نسبت تمرکز سیستم می باشد و بدین صورت تعریف می گردد که اگر سطح مجموع لنزهای منعکس کننده ۱۰۰ برابر سطح سلول خورشیدی باشد ، نسبت تمرکز سیستم ۱۰۰ می باشد و به صورت X100 نشان داده می شود و این موضوع بدین معنی است که با بهره گرفتن از یک متمرکز کننده X100، می توان میزان جذب انرژی را ۱۰۰ برابر حالت طبیعی دریافت انرژی خورشیدی افزایش داد .با توجه به مطالب ذکر شده و با ترکیب دو ویژگی فوق یعنی ساخت یک آرایه فوتوولتائیک متحرک با قابلیت تعقیب خورشید ( در دو جهت) و همچنین استفاده از آینه های منعکس کننده که خود قابلیت حرکت و تنظیم زاویه و افزایش شدت نور بر حسب فصول مختلف سال را دارند می توان راندمان کاری این سلول ها را تا حد ۸۰% افزایش داد .]۷[

• اجزای سیستم های فتوولتائیک

• پنل یا مدول خورشیدی

انرژی الکتریکی خروجی یک سلول خورشیدی به صورت منفرد بسیار محدود است و به منظور تامین مقادیر ولتاژ و جریان در اندازه های بیشتر باید از ترکیب سلول خورشیدی به صورت سری و موازی استفاده کرد . پنل یا مدول خورشیدی به ترکیب سری و موازی ( مختلط) سلول های خورشیدی برای رسیدن به یک ولتاژ و جریان دلخواه گویند . برای تامین ولتاژهای بیشتر باید تعدادی از سلول های خورشیدی باهم سری شوند و برای تامین جریان های بالاتر باید تعدادی از سلول های خورشیدی با هم موازی شوند . در نتیجه اتصال سری سلول ها منحنی مشخصه الکتریکی آنها در محور ولتاژ و در اثر اتصال موازی سلول ها منحنی مشخصه الکتریکی آنها در محور جریان به ازای مقدارهای برابر با هم جمع می شود و بدین ترتیب یک منحنی مشخصه الکتریکی خروجی واحد بدست می آید که از دیدگاه مصرف کننده این سلول های سری و موازی شده مشابه یک سلول خورشیدی منفرد با توان بیشتر خواهد بود .

• تنظیم کننده

هنگامی که یک پانل خورشیدی در معرض تابش خورشید قرار می گیرد و در آن پتانسیلی ایجاد می شود و باری را تغذیه می کند همیشه نقطه بارگیری در نقطه توان حداکثر(Pmax) قرار ندارد و با توجه به قیمت بالای سیستم های فوتوولتائیک و اهمیت میزان توان تولیدی سیستم ، همواره ضروری است که نقطه کار در نقطه توان حداکثر قرار گیرد تا بیشترین توان ممکن از پانل خورشیدی دریافت گردد ، این عمل توسط تنظیم کننده نقطه توان حداکثر (MPPT) انجام می شود . سیستم(MPPT) با تنظیم جریان آرایه ویا ولتاژ آن ، نقطه کار را به سمت نقطه توان ماکزیمم (MPP) هدایت می کند .