Übung 10.1-3

Kennlinien und Probleme realer Solarzellen

					Wir betrachten eine reale Solarzelle wie im Rückgrat beschrieben. Sie hat einen Serienwiderstand RSE und einen Shuntwiderstand RSH wie gezeigt.
				Ü	Das ist das Ersatzschaltbild
					Die Konstantstromquelle erzeugt den Solarstrom IPh durch den Lichteinfall; der Solarstrom ist nicht identisch mit dem I der fließt sobald man belastet, sondern muss (vorzeichenrichtig!) zum "Junctionstrom" Ijunct = Idiode (U) – IPh "addiert" werden.

	Wir nehmen eine reale I-U Kennlinie wie im Bild gezeigt um die wesentliche Größen zu definieren:
	Damit die Frage: Diskutiere (qualitativ wo nicht anders gefordert) den Einfluss der beiden Widerstände auf die Kennlinie. Betrachte zunächst nur die Grenzfälle mit RSE = 0 W bzw. RSH Þ ¥ W. Beschreibe den Einfluss dieser Widerstände einzeln (und dann zusammen) auf :
					Die Leerlaufspannung U OC.
					Den Kurzschlusstrom ISC.
					Den Sperrstrom im Dunkeln fall die Soalrzelle "rückwärts" vorgespannt wird
					Den Füllfaktor FF (Die "Rechteckigkeit" der Kennlinie).
					Den Wirkungsgrad h; der durch UOC, ISC , und FF gegeben ist über:
					h  =  const · UOC · ISC · FF
					Der Füllfaktor FF ist der Quotient der gezeigten Rechtecke bezogen auf den optimalen Arbeitspunkt.
	Hinweise:
		Beginne mit der kompletten Gleichung für die Kennlinie und betrachte die Fälle Kurzschluss und Leerlauf .
		Überlege die Größenordnung sinnvoller Serienwiderstände. Ein guter Anfang ist, den Widerstand der idealen Diode bei UOC zu berechnen (mit R = dU/dI in diesem Falle).

	Lösung

Mit Frame

10.1.2 Die reale Solarzelle

Lösung zur Übung 10.1-3

© H. Föll (MaWi für ET&IT - Script)