EFEKT FOTOWOLTAICZNY OGNIWO SŁONECZNE

Podobne dokumenty
EFEKT FOTOELEKTRYCZNY ZEWNĘTRZNY

IV. Wyznaczenie parametrów ogniwa słonecznego

EFEKT FOTOWOLTAICZNY OGNIWO SŁONECZNE

Ćw. III. Dioda Zenera

BADANIE WYMUSZONEJ AKTYWNOŚCI OPTYCZNEJ. Instrukcja wykonawcza

BADANIE EFEKTU HALLA. Instrukcja wykonawcza

Badanie tranzystorów MOSFET

Ćwiczenie nr 123: Dioda półprzewodnikowa

Ćwiczenie nr 43: HALOTRON

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 5

BADANIE EFEKTU HALLA. Instrukcja wykonawcza

Źródła i 1detektory IV. ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE WEWNĘTRZNE W PÓŁPRZEWODNIKACH.

Akademia Górniczo Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Wydział IEiT. Ćwiczenie laboratoryjne Badanie modułu fotowoltaicznego

PRAWO OHMA DLA PRĄDU PRZEMIENNEGO. Instrukcja wykonawcza

E1. OBWODY PRĄDU STAŁEGO WYZNACZANIE OPORU PRZEWODNIKÓW I SIŁY ELEKTROMOTORYCZNEJ ŹRÓDŁA

Źródła i detektory IV. ZJAWISKO FOTOELEKTRYCZNE WEWNĘTRZNE W PÓŁPRZEWODNIKACH.

IA. Fotodioda. Cel ćwiczenia: Pomiar charakterystyk prądowo - napięciowych fotodiody.

Badanie własności fotodiody

Sprawozdanie z laboratorium proekologicznych źródeł energii

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 2

Sprawdzanie prawa Ohma i wyznaczanie wykładnika w prawie Stefana-Boltzmanna

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 123: Półprzewodnikowe złącze p-n

BADANIE ZEWNĘTRZNEGO ZJAWISKA FOTOELEKTRYCZNEGO

BADANIE TRANZYSTORA BIPOLARNEGO

E12. Wyznaczanie parametrów użytkowych fotoogniwa

LI OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP II Zadanie doświadczalne

Pomiar parametrów tranzystorów

II. Badanie charakterystyki spektralnej źródła termicznego promieniowania elektromagnetycznego

ĆWICZENIE LABORATORYJNE. TEMAT: Wyznaczanie parametrów diod i tranzystorów

INSTRUKCJA LABORATORYJNA NR 10-PV MODUŁ FOTOWOLTAICZNY

Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki UNIWERSYTET GDAŃSKI

E12. Wyznaczanie parametrów użytkowych fotoogniwa

BADANIE CHARAKTERYSTYK FOTOELEMENTU

SPRAWDZANIE SŁUSZNOŚCI PRAWA OHMA DLA PRĄDU STAŁEGO

Laboratorium fizyki CMF PŁ

Badanie wzmacniacza niskiej częstotliwości

ε (1) ε, R w ε WYZNACZANIE SIŁY ELEKTROMOTOTYCZNEJ METODĄ KOMPENSACYJNĄ

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU CZĘŚĆ (A-zestaw 1) Instrukcja wykonawcza

1 Źródła i detektory. I. Badanie charakterystyki spektralnej nietermicznych źródeł promieniowania elektromagnetycznego

Pomiar podstawowych parametrów liniowych układów scalonych

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 13

Ćwiczenie 3 WPŁYW NASŁONECZNIENIA I TECHNOLOGII PRODUKCJI KRZEMOWYCH OGNIW FOTOWOLTAICZNYCH NA ICH WŁASNOŚCI EKSPLOATACYJNE

Ćwiczenie 2 WSPÓŁPRACA JEDNAKOWYCH OGNIW FOTOWOLTAICZNYCH W RÓŻNYCH KONFIGURACJACH POŁĄCZEŃ. Opis stanowiska pomiarowego. Przebieg ćwiczenia

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 13

Zakład Zastosowań Elektroniki i Elektrotechniki

Katedra Energetyki. Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki

Wyznaczanie składowej poziomej natężenia pola magnetycznego Ziemi za pomocą busoli stycznych

Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki

Ćwiczenie 14. Sprawdzanie przyrządów analogowych i cyfrowych. Program ćwiczenia:

Systemy i architektura komputerów

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, WYDZIAŁ PPT I-21 LABORATORIUM Z PODSTAW ELEKTROTECHNIKI I ELEKTRONIKI 2 Ćwiczenie nr 5. Źródła napięć i prądów stałych

Efekt fotoelektryczny

Ćwiczenie Nr 455. Temat: Efekt Faradaya. I. Literatura. Problemy teoretyczne

Pomiar indukcji pola magnetycznego w szczelinie elektromagnesu

ZJAWISKO PIEZOELEKTRYCZNE.

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 6a

Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 11

Opis dydaktycznych stanowisk pomiarowych i przyrządów w lab. EE (paw. C-3, 302)

SERIA II ĆWICZENIE 2_3. Temat ćwiczenia: Pomiary rezystancji metodą bezpośrednią i pośrednią. Wiadomości do powtórzenia:

Pomiar podstawowych wielkości elektrycznych

BADANIE DIOD PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

Badanie diody półprzewodnikowej

Ćwiczenie nr 4. Badanie filtrów składowych symetrycznych prądu i napięcia

Wyznaczanie charakterystyki prądowo-napięciowej wybranych elementów 1

BADANIE PROSTEGO ZJAWISKA PIEZOELEKTRYCZNEGO POMIAR NAPRĘŻEŃ

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 9

Ćwiczenie nr 9. Pomiar rezystancji metodą porównawczą.

BADANIE PROSTEGO I ODWROTNEGO ZJAWISKA PIEZOELEKTRYCZNEGO I JEGO ZASTOSOWANIA

Stanowisko do pomiaru fotoprzewodnictwa

Ćwiczenie E17 BADANIE CHARAKTERYSTYK PRĄDOWO-NAPIĘCIOWYCH MODUŁU OGNIW FOTOWOLTAICZNYCH I SPRAWNOŚCI KONWERSJI ENERGII PADAJĄCEGO PROMIENIOWANIA

ANALIZA SPEKTRALNA I POMIARY SPEKTROFOTOMETRYCZNE. Instrukcja wykonawcza

Wyznaczanie krzywej ładowania kondensatora

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 3 A

MD-585L. Badanie modułów fotowoltaicznych Stanowisko 1

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 4

st. stacjonarne I st. inżynierskie, Energetyka Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki Ćwiczenie nr 4 OBWODY TRÓJFAZOWE

LABORATORIUM ELEKTRONIKI WZMACNIACZ MOCY

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU.

SENSORY i SIECI SENSOROWE

Tranzystory bipolarne. Podstawowe układy pracy tranzystorów.

WYMAGANIA EDUKACYJNE I KRYTERIA OCENIANIA Z PRZEDMIOTU POMIARY W ELEKTRYCE I ELEKTRONICE

Ćwiczenie nr 82: Efekt fotoelektryczny

SERIA IV. 1. Tranzystor unipolarny: budowa, symbole, zastosowanie, parametry.

Ćwiczenie 1. Sprawdzanie podstawowych praw w obwodach elektrycznych przy wymuszeniu stałym

TRANZYSTOR UNIPOLARNY MOS

Badanie własności hallotronu, wyznaczenie stałej Halla (E2)

Ćwiczenie 4 Pomiar prądu i napięcia stałego

Regulacja dwupołożeniowa.

Ćwiczenie 9 TRANZYSTORY POLOWE MOS

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 7. Pomiar mocy czynnej, biernej i cosφ

Wyznaczanie sił działających na przewodnik z prądem w polu magnetycznym

Ćwiczenie nr 34. Badanie elementów optoelektronicznych

Energia promieniowania termicznego sprawdzenie zależności temperaturowej

Badanie baterii słonecznych w zależności od natężenia światła

Celem ćwiczenia jest poznanie metod pomiaru podstawowych wielkości fizycznych w obwodach prądu stałego za pomocą przyrządów pomiarowych.

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 10

WYDZIAŁ.. LABORATORIUM FIZYCZNE

Transkrypt:

ĆWICZENIE 104 EFEKT FOTOWOLTAICZNY OGNIWO SŁONECZNE Instrukcja wykonawcza 1. Wykaz przyrządów 1. Panel z ogniwami 5. Zasilacz stabilizowany oświetlacza 2. Oświetlacz 3. Woltomierz napięcia stałego 4. Miliamperomierz prądu stałego 6. Układ do polaryzacji ogniwa 7. Zasilacz układu do polaryzacji ogniwa 8. Przesłona panelu 2. Cel ćwiczenia 1) Wyznaczenie charakterystyki I-V panelu fotowoltaicznego 2) Wyznaczenie potencjału wbudowanego z charakterystyki ciemnej ogniwa 3) Wyznaczenie współczynnika wypełnienia oświetlonej charakterystyki I-V 3. Schemat układu pomiarowego Na rys. 1 przedstawiono stanowisko do pomiaru charakterystyk prądowo-napięciowych panelu fotowoltaicznego. Panel fotowoltaiczny (1) umieszczony jest na ławie optycznej. Naprzeciwko panelu ustawiony jest oświetlacz (2). Zasilacz oświetlacza (5) pozwala na wybór dwóch natężeń oświetlenia. Woltomierz (3) i amperomierz (4) służą do pomiaru napięcia i prądu w obwodzie panelu. Układ (6) umożliwia polaryzację panelu przy pomocy potencjometrów znajdujących się w tym układzie. Rys.1. Stanowisko do pomiaru charakterystyk I-V panelu słonecznego 1

Rys. 2. Schemat zastępczy układu do polaryzacji ogniwa. 3 Przebieg pomiarów 3.1.Pomiary charakterystyki ciemnej a) Zmontować układ pomiarowy wg schematu przedstawionego na rys. 1 i 2. W układzie do polaryzacji panelu znajdują się gniazda. Należy do nich podłączyć: woltomierz, do gniazd, pomiędzy którymi jest etykieta pomiędzy którymi jest etykieta, amperomierz do gniazd,,panel do gniazd, pomiędzy którymi jest etykieta b) Ustawić potencjometry układu polaryzującego panel w lewym skrajnym położeniu. c) Sprawdzić czy na wyjściu zasilacza układu do polaryzacji ogniwa jest ustawione napięcie 4.5V i włączyć zasilacz do sieci. d) Zmierzyć charakterystykę prądowo napięciową, tzn. zależność prądu od napięcia dla panelu zasłoniętego przysłoną. Dla polaryzacji w kierunku zaporowym, obracając potencjometrem (zaporowy) zmieniać napięcie co 0.2V aż do wartości równej 4V. Dla każdej wartości napięcia odczytać wartość prądu, korzystając z najmniejszego zakresu amperomierza. Po wykonaniu pomiaru skręcić potencjometr w lewe skrajne położenie. Dla polaryzacji w kierunku przewodzenia zmieniać prąd od 0mA do 10mA co 1mA i od 10mA co 5mA do 100mA. Dla każdej wartości prądu, odczytać wartość napięcia. Po wykonaniu pomiaru skręcić potencjometr w lewe skrajne położenie. 2 3.2. Pomiary charakterystyki jasnej 1) Powtórzyć punkty A) a)-c) 2) Zdjąć przesłonę z panelu słonecznego. 3) Włączyć zasilacz oświetlacza. Ustawić przełącznik w zasilaczu w dolnym położeniu. Położenie to odpowiada mniejszemu natężeniu oświetlenia. Górne położenie odpowiada większemu natężeniu oświetlenia. 4) Zmierzyć charakterystykę prądowo napięciową dla panelu oświetlanego. Dla polaryzacji w kierunku zaporowym zmieniać napięcie od 0V co 0.05V aż do wartości równej -0.6V. Dla każdej wartości napięcia odczytać wartość prądu, korzystając z najmniejszego zakresu miliamperomierza, ponieważ maksymalny prąd zwarcia wynosi tylko kilka ma. Należy pamiętać, że jest to prąd wsteczny, zatem amperomierz powinien wskazywać I. Dla polaryzacji w kierunku przewodzenia (od 0V) zmieniać prąd co 0.1mA aż osiągnie się wartość napięcia rozwarcia (prąd wtedy jest równy zeru) i nie więcej niż +0.2mA. Wtedy charakterystyka będzie dobrze widoczna w IV ćwiartce wykresu I-V (por. rys. 6b). Dla każdej wartości prądu, odczytać wartość napięcia.

5) Powtórzyć pomiary charakterystyki I-V dla większego natężenia oświetlenia. W tym celu należy przełącznik w zasilaczu oświetlacza ustawić w górnym położeniu i powtórzyć punkt 4). 4. Opracowanie wyników 4.1. Wyznaczenie charakterystyki ciemnej i potencjału wbudowanego 1) Sporządzić wykres ciemnej charakterystyki I-V panelu słonecznego. 2) Dla kilku wybranych punktów narysować prostokąt niepewności przyjmując za niepewności I oraz V dokładności mierników oraz 3) Z wykresu odczytać potencjał wbudowany V o, z przecięcia prostej najlepiej dopasowanej do wykresu I-V w zakresie dużych prądów w kierunku przewodzenia. Rys.3. Przykładowa charakterystyka I-V nieoświetlonego ogniwa/panelu W tym celu należy metodą regresji liniowej wyznaczyć współczynnik kierunkowy A i przecięcie B z osią I F, prostej najlepiej dopasowanej do wykresu I = f(v) oraz ich niepewności u(a) i u(b). Potencjał wbudowany wyznaczamy ze wzoru:. (1) Niepewność ( ) wyznaczamy korzystając ze wzoru: ( ) ( ) ( ). (2) 4.2. Wyznaczenie charakterystyki jasnej, maksymalnej mocy i współczynnika wypełnienia 1) Sporządzić wykresy jasnej charakterystyki I-V panelu słonecznego dla dwóch różnych natężeń oświetlenia. 2) Dla kilku wybranych punktów narysować prostokąt niepewności przyjmując za niepewności I oraz V dokładności mierników. 3) Zaznaczyć na wykresach: prądy zwarcia I sc i napięcia rozwarcia V oc oraz punkty dla których prądy I mp i napięcia V mp odpowiadają maksymalnej mocy, tak jak to przedstawiono na rys. 4. 4) Dla IV ćwiartki charakterystyki I-V narysować wykres mocy ( ). 5) Dla kilku wybranych punktów narysować prostokąt niepewności. Przyjąć za niepewność V dokładność woltomierza a niepewność pomiaru mocy obliczyć korzystając ze wzoru: 3

. (3) Rys.4. Przykładowa charakterystyka I=f(V) oświetlonego ogniwa/panelu słonecznego oraz wykres P(V). 6) Korzystając ze wzoru (4) wyznaczyć współczynniki wypełnienia dla obydwu natężeń oświetlenia: FF. (4) 6) Obliczyć niepewność współczynników wypełnienia korzystając ze wzoru: (FF) ( ) ( ) ( ) ( ). (5) gdzie ( ). 6. Proponowane tabele 6.1. Charakterystyki ciemne ( ) 4

6.2. Charakterystyki jasne ( ) ( ) ( ) ( ) FF (FF) Autor: dr hab. Ewa Popko 5