Procesul de control al panourilor solare fotovoltaice

Energia solară este disponibilă pe tot globul, cu mici diferențe regionale, în cantități mai mult decât suficiente. Suprafața pământului este încălzită anual de o energie de aproximativ 8 x 108 TWh. Omenirea consumă energie primară doar în cantitate de 1 x 105 TWh anual. Deci oferta de energie solară este de 8000 de ori mai mare decât cererea de energie a lumii.

Utilizarea ei în scopuri tehnice este o soluție potrivită pentru multe probleme urgente, oferind noi posibilități de furnizare a energiei electrice distribuite și o reorientare a structurii energetice de furnizare de energie.

Celulele solare sunt formate din două sau mai multe straturi de material semiconductor în cazul nostru fiind siliciul (Si) care se obține la temperaturi de 1800ș C din bioxid de siliciu (SiO2), găsit în natură sub formă de cuarț, componentul principal al nisipului.

Celulele, numite și celule fotovoltaice, au de obicei o suprafață foarte mică și curentul generat de o singură celula este mic dar, combinații serie, paralel ale acestor celule pot produce curenți suficient de mari pentru a putea fi utilizați în practică. Pentru aceasta, celulele sunt încapsulate în panouri fotovoltaice care le oferă rezistență mecanică crescută și o buna rezistență la intemperii (Fig. 2).

Fig. 1 Celulă solară Fig. 2 Panou fotovoltaic

Cei mai importanți factori de calitate ce trebuie verificați în cazul celulelor fotovoltaice sunt: tensiunea, intensitatea curentului electric și puterea electrică.

Atât tensiunea utilă a celulelor fotovoltaice, cât și intensitatea curentului electric asigurat, depind semnificativ de natura materialului semiconductor utilizat la fabricație, de dimensiunile acestor cellule si nu în ultimul rând de orientare, umbrire și de temperature. Ultimii trei factori au o influență mai ridicată asupra intensității. În figura 3 este reprezentată variația tensiunii și a intensității curentului (I-V) pentru câteva valori ale densității de putere radiantă.

.

Fig. 3. Tensiunea și intensitatea curentului electric asigurate de o celulă fotovoltaică din Si, la diferite intensități ale radiației solare

Se observă că tensiunea maximă care poate fi asigurată de celulele fotovoltaice realizate din acest material este de aproximativ 0,5 V. Valoarea tensiunii maxime care poate fi asigurată, depinde foarte puțin de intensitatea radiației solare, dar valoarea intensității curentului electric, depinde sensibil de acest parametru, prezentând o variație între 0,4A în cazul unei radiații solare de 200W/m2 și 2,2A în cazul unei radiații solare de 1000 W/m2