11

Parametri di dipendenza della Parametri di dipendenza della caratteristicacaratteristica

• In generale la caratteristica di una cella In generale la caratteristica di una cella fotovoltaica è funzione di tre variabili fotovoltaica è funzione di tre variabili fondamentali: fondamentali:

– Intensità della radiazione solareIntensità della radiazione solare

– TemperaturaTemperatura

– Area della cellaArea della cella

22

Parametri di dipendenza della Parametri di dipendenza della caratteristicacaratteristica• L'intensità della radiazioneL'intensità della radiazione solare non ha un solare non ha un

effetto significativo sul valore della tensione effetto significativo sul valore della tensione a vuoto; viceversa l'intensità della corrente a vuoto; viceversa l'intensità della corrente di corto circuito varia in modo proporzionale di corto circuito varia in modo proporzionale al variare dell'intensità dell'irraggiamento, al variare dell'intensità dell'irraggiamento, crescendo al crescere di questo.crescendo al crescere di questo.

• La La temperaturatemperatura non ha un effetto non ha un effetto significativo sul valore della corrente di corto significativo sul valore della corrente di corto circuito; al contrario, esiste una relazione di circuito; al contrario, esiste una relazione di tra questa e la tensione a vuoto, diminuendo tra questa e la tensione a vuoto, diminuendo la tensione al crescere della temperatura. la tensione al crescere della temperatura.

• L'area della cellaL'area della cella non ha alcun effetto sul non ha alcun effetto sul valore della tensione; viceversa esiste una valore della tensione; viceversa esiste una diretta proporzionalità tra questa e la diretta proporzionalità tra questa e la corrente disponibile.corrente disponibile.

33

•Dipendenza della caratteristica I-V dalla:Dipendenza della caratteristica I-V dalla:

• Resistenza serieResistenza serie

• TemperaturaTemperatura

• Intensità della radiazione solareIntensità della radiazione solare

Parametri di dipendenza della Parametri di dipendenza della caratteristicacaratteristica

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Modelli per il calcolo della temperatura Modelli per il calcolo della temperatura della celladella cella

• Uno dei metodi più diffusi per il calcolo della Uno dei metodi più diffusi per il calcolo della temperatura della cella si basa sul valore temperatura della cella si basa sul valore della temperatura in condizioni normali, della temperatura in condizioni normali, detta detta NOCTNOCT ( (Normal Operating Cell Normal Operating Cell TemperatureTemperature). Tale valore è determinato in ). Tale valore è determinato in condizioni standard di temperatura dell’aria condizioni standard di temperatura dell’aria a 20°C, irraggiamento emisferico pari a 800 a 20°C, irraggiamento emisferico pari a 800 W/mW/m22 e velocità del vento all’altezza del e velocità del vento all’altezza del modulo di 1m/smodulo di 1m/s a circuito aperto:a circuito aperto:

20800cell airT T NOCT C

55

• Un'altra relazione si basa sul bilancio Un'altra relazione si basa sul bilancio termico semplificato seguente:termico semplificato seguente:

dove dove è il coefficiente di trasmittanza alla è il coefficiente di trasmittanza alla radiazione diretta e diffusa del rivestimento radiazione diretta e diffusa del rivestimento ed ed il coefficiente di assorbimento della il coefficiente di assorbimento della cella fotovoltaica. Il prodottocella fotovoltaica. Il prodotto è è prossimo all’unità e varia tra 0.8 e 0.9prossimo all’unità e varia tra 0.8 e 0.9

PV cell airU T T

Modelli per il calcolo della temperatura Modelli per il calcolo della temperatura della celladella cella

66

• Un problema significativo è la mancanza di una Un problema significativo è la mancanza di una correlazione certa tra trasmittanza correlazione certa tra trasmittanza UUPVPV e la e la velocità del vento velocità del vento vv con incertezza nel calcolo con incertezza nel calcolo del coefficiente di scambio convettivo del coefficiente di scambio convettivo hhcc

• Duffie & BeckmanDuffie & Beckman • Nolay Nolay

• Cole & SturrockCole & Sturrock

• WatmuffWatmuff

5.67 3.86ch v

11.4 5.7ch v

5.7ch

2.0 3.0c cell airh v T T

(sopravento)(sopravento)

(sottovento)(sottovento)

5.82 4.07ch v

Modelli per il calcolo della temperatura Modelli per il calcolo della temperatura della celladella cella

77

• La necessità di dotarsi di uno strumento La necessità di dotarsi di uno strumento semplice ed efficace nel calcolo della semplice ed efficace nel calcolo della temperatura di equilibrio di un pannello ha temperatura di equilibrio di un pannello ha condotto alcuni studiosi del condotto alcuni studiosi del NRELNREL a ricercare a ricercare una formulazione algebrica semplice; la una formulazione algebrica semplice; la correlazione è stata ricavata dall’analisi di dati correlazione è stata ricavata dall’analisi di dati sperimentali di moduli con diverse sperimentali di moduli con diverse caratteristiche tramite un modello a rete caratteristiche tramite un modello a rete neuraleneurale::

0.943 0.028 1.528 4.3cell airT C T v

Modelli per il calcolo della temperatura Modelli per il calcolo della temperatura della celladella cella

88

Celle e moduli commercialiCelle e moduli commerciali

• Silicio Silicio monocristallinomonocristallino

• Silicio policristallinoSilicio policristallino

• Silicio amorfoSilicio amorfo

• Film sottileFilm sottile