På grund av solcellernas enorma skörhet resulterade detta i att ett flertal kiselsegment blev förstörda vid antingen konstruktion eller transport. Tyvärr fanns det inte tid att få fler solceller skurna.
För konstruktionen av den plana modellen vart det två strängar med 12 kisel-segment på grund av brist på material. Detta anses inte som ett större problem eftersom den profilerade modellen också hade segment som skadats.
För mätvärden från tabell 1 och 2 beräknas verkningsgrad med hjälp av formel 2 och effekt per kvadratmeter för kiselarean genom att sedan dividera MPP med kiselarean enligt:
𝑀𝑃𝑃 𝐴
Maximala effekten per kvadratmeter vid 1000W/m2 (MPPn) beräknas med formel 5 och därefter divideras den nya MPPn med arean för att få dess effekt per kvadratmeter och presenteras i tabell 3 och 4 för profilerad respektive plan-modell.
Tabell 6. Mpp, instrålning verkningsgrad och W/m2 för profilerad-modell
Vinkel MPP(W) Instrålning(G) Verkningsgrad(%) MPP(W)/m2 MPPn(W) MPPn(W)/m2
1 0,37 13,80 32,80 4,53 0,47 5,66
2 1,29 125,00 12,54 15,68 1,62 19,60
3 2,54 277,00 11,12 30,80 3,18 38,50
4 3,78 484,00 9,47 45,84 4,73 57,29
5 4,48 725,00 7,50 54,36 5,60 67,95
6 4,81 800,00 7,28 58,28 6,01 72,85
7 5,03 720,00 8,47 60,99 6,29 76,24
8 5,01 660,00 9,20 60,70 6,26 75,88
9 3,93 550,00 8,67 47,69 4,92 59,61
10 2,29 210,00 13,20 27,72 2,86 34,65
11 0,66 13,80 57,99 8,00 0,83 10,00
Tabell 7. Mpp, instrålning verkningsgrad och W/m2 för plan-modell
Vinkel MPP(W) Instrålning(G) Verkningsgrad(%) MPP(W)/m2 MPPn(W) MPPn(W)/m2
1 0,44 70,00 7,77 5,44 0,55 6,80
2 1,72 90,00 23,62 21,26 2,15 26,57
3 3,30 304,00 13,43 40,82 4,13 51,02
4 4,33 470,00 11,39 53,51 5,41 66,89
5 5,06 720,00 8,68 62,48 6,32 78,10
6 4,91 800,00 7,59 60,71 6,14 75,89
7 5,72 730,00 9,68 70,69 7,15 88,36
8 4,57 710,00 7,96 56,49 5,71 70,61
9 4,14 550,00 9,29 51,11 5,17 63,89
10 2,41 230,00 12,93 29,73 3,01 37,17
11 0,55 13,80 49,25 6,80 0,69 8,50
32
Tabell 8. Mpp, instrålning verkningsgrad och W/m2 för Modell med 4 hela solceller .
Vinkel MPP(W) Instrålning(G) Verkingsgrad(%) MPP(W)/m2MPPn(W)/m2Mppn(W)/m2
6 4,75 800,00 6,14 49,09 5,94 61,34
Figur 20 visar den maximal effekt som produceras för varje testad vinkel för den plana modellen samt den profilerade modellen med 1000W/m2.
Figur 20. MPPn för plan- och profilerad modell för varje vinkel 0,00
1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00
MPP(W)
Vinkel
MPP För Varje Vinkel
Effekt Plan-modell Effekt Profilerad-modell
33
Figur 21 visar den maximala effekt som produceras för varje vinkel för den plana modellen samt den profilerade modellen per kisel-kvadratmeter.
Figur 21. MPPn/m2 för plan- och profilerad modell för varje vinkel.
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00
0 2 4 6 8 10 12
MPP(W)
Vinkel
Effekt
Effekt Plan-modell Effekt Profilerad-modell
34
Figur 22 visar IV- och PV-kurvor för plan-modell, profilerad modell och fyra hela solceller i serie. Som förväntat är strömmen högre för de hela solcellerna då den aktiva ytan är större än de andra, samma gäller den plana modellen gentemot den profilerade modellen.
Eftersom solcellerna ligger riktade direkt mot ljuskällan till skillnad från den profilerade modellen där ett antal solceller ligger med sämre vinkel mot ljuskällan.
Figur 22. Jämförelse av IV-och PV-kurva för Plan-modell, Profilerad-modell och Hel modell för vinkel 6.
Figur 23 visar hur reflektion kan påverka solmodulerna. Då reflektionerna gör det möjligt att fler fotoner träffar solcellerna ökar effektproduktionen.
Figur 23. Jämförelse mellan vinkel 6 för profilerad modell med och utan reflektiom.
0
0 500 1000 1500 2000 2500
Ström(mA)
Spänning(mV)
IV-och PV-Kurva
Ström Plan-modell Ström Hel Modell Ström Profilerad modell Effekt Plan-modell Effekt Hel-modell Effekt Profilerad-modell
0
0 500 1000 1500 2000 2500
Ström(mA)
Spänning(mV)
IV-och PV-kurva Vinkel 6
Ström Effekt Ström Refletkion Effekt Reflektion
35
Figur 24 och 25 visar, precis som figur 23, hur reflektioner påverkar solmodulerna.
Figur 24 visar vinkel 3 som visar när ljuskällan representerar morgonen och solceller med en specifik vinkel blir skuggade.
Figur 25 visar är vinkel 9 som representerar kvällen och de solceller som var skuggade för vinkel 3 får nu direkt ljus.
I bägge fallen visas det att effekten ökar med hjälp av reflektioner som uppstår, aningen mer vid dessa vinklar än vinkel 6 som tidigare nämnts.
Figur 24. Jämförelse för vinkel 3, Profilerad med och utan reflektion
Figur 25.Jämförelse för vinkel 9, Profilerad med och utan reflektion.
0
0 500 1000 1500 2000 2500
Ström(mA)
Spänning(mA)
IV-och PV-Kurva Vinkel 3
Ström Effekt Ström Reflektion Effekt Reflektion
0
0 500 1000 1500 2000 2500
Ström(mA)
Spänning(mV)
IV-och PV-Kurva Vinkel 9
Ström Effekt Ström Reflektion Effekt Reflektion
36
6.Diskussion och Slutsats
6.1 Diskussion
6.1.1 IV- och PV-Karakteristik
Samtliga IV-kurvor i resultaten har karakteristiken av en IV-kurva med försämrad spännings-och strömförhållande [8]. I 3.21 konstateras det att modellen bör ge en effekt på nästan 18,8W, justeras effekten för instrålningen i mätningarna resulterar detta i ungefär 15W.
Effekten från resultaten är 1/3 av det teoretiska värdet.
En orsak till detta kan bero på konstruktionen av modellen. Att endast leda strömmen genom en busbar ökar resistansen i modellen och detta påverkar effekten negativt.
Den hela modellen indikerar att detta påverkar resistansen eftersom strömkurvan är i stort sett linjär, vilket är ett tecken på att serieresistansen är hög. Den hela modellen kopplades också samman med endast en busbar för att ge samma förutsättningar som de andra modellerna.
En annan orsak kan vara mätutrustningen, i 3.2.2 förklarades det att mätutrustningen validerades genom med hjälp av en fabriksproducerad panel. Att den fabriksproducerade panelen är så pass mycket större finns en risk att mätutrustningen ger mindre verkliga resultat i en mindre modell.
6.1.2 Reflektion och Värmebilder
Resultaten av reflektion indikerar att de påverkar effekten aningen mer vid sämre vinkel från ljuskällan. Tyvärr testades endast detta för den profilerade modellen, det hade varit
användbart att mäta effekten vid reflektion även på de andra modellerna för att jämföra resultat.
Tanken med värmebild var att kunna identifiera hot spot men på grund av felaktig
kameraposition reflekterades ljuskällan i solcellerna. Detta gör att bilderna inte ger önskat resultat [18].
6.1.3 Skuggning
Mätningarna för skuggning illustrerar att den plana modellen inte producerar någon effekt.
Som det nämns i 4.3 så skuggas inte den profilerade modellen av helt och detta resulterar i att en lägre effekt produceras av modellen.
Att det främst är strömmen som påverkas negativt vid skuggning indikerar att ”reverse current” [19] uppstår i modellen. Detta resulterar i att strömmen cirkulerar inuti modellen istället för att passera genom lasten, där mätningarna utförs och sparas. Block dioder implementeras i solpaneler för att undvika detta.
37
6.2 Slutsats
Rapportens mätresultat indikerar att det finns potential för modeller av skurna solceller trots en lägre effekt än den teoretiska effekten för solcellerna i modellerna. Dock indikerar
mätresultaten att en profilerad modell inte förlorar avsevärd effekt gentemot de andra modellerna. Det går även att implementera mer kiselarea med en profilerad modell jämfört med de andra modellerna i samma fasadyta. Detta indikerar att för samma fasadarea ger en profilerad modell mer effekt per kvadratmeter och eftersom solcellerna kan integreras, är detta ett attraktivt område att studera vidare inom.