7 Các đặc Tính Của Pin Mặt Trời - Tài Liệu Text - 123doc

1. Trang chủ >
2. Luận Văn - Báo Cáo >
3. Kỹ thuật >

7 Các đặc tính của pin mặt trời

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.32 MB, 55 trang )

xấp xỉ bằng tổng của dòng ngắn mạch và dòng tối. Điều này chỉ có giá trị với điôt lýtưởng và được cho bởi công thức sau [12].I(V) = Isc − Idark (V) = Isc − I 0 (expqV− 1)k BT(1.3)Ở một vài giá trị điện áp, dòng tối sẽ phủ định dòng quang và dòng thực sẽ bằngkhông. Điện áp này được gọi là điện áp hở mạch VocHình 1.14 - Mô tả đặc trưng IV. Đường cong IV trong bóng tối và ánh sáng được thểhiện cùng với công suất như một hàm số của điện thế cung cấp. Điểm mà công suấtcực đại được chỉ ra cùng với Isc và Voc.Từ biểu thức 3.3, điện áp hở mạch có thể được suy ra và được cho bởi công thức3.4 [12].Voc =Ik BTlog( sc + 1)qI0(1.4)Trong một mạch điện, pin mặt trời tương đương với một máy phát điện được kếtnối song song với một điôt. Điều này được chỉ ra trong hình1.15. Khi một điện thếđược cung cấp, dòng điện sẽ bị chia ra tại tải và điôt. Khi điện thế tăng lên điôt sẽ chophép nhiều dòng điện vượt qua một mức tối đa của điện thế.3. Hiệu suấtNăng lượng được tạo ta bởi một pin mặt trời tại một điện áp cho trước được đưara bởi công thức 1.5.P = I.V(1.5)Chú ý rằng pin mặt trời có thể hoạt động ở điện thế chỉ từ 0 đến Voc. Công suấtsẽ tăng lên với sự gia tăng của điện áp trước khi đạt giá trị cực đại tại Vm và Im và sauđó rơi về 0 tại Voc. Điều này được mô tả bởi hệ số lấp đầy, FF, được định nghĩa bằngcông thức sau:23FF =Vm I mVoc Isc(1.6)Hình 1.15 - Sơ đồ mạch điện tương đương với một pin mặt trời bằng cách sử dụngmột máy phát dòng điện bao gồm cả các điện trở ký sinh mô tả sự mất mát năng lượngtại các biên tiếp xúc và tại dòng rò. Điện trở nối tiếp tiếp xúc, Rs, là điện trở tại biêntiếp xúc polymer-điện cực. Điện trở shunt, Rsh mô tả một sự rò rỉ trên lớp polymergiữa 2 điện cực [12].Đối với một điện áp trên Voc pin mặt trời tiêu thụ năng lượng, và với sự gia tăngđiện thế, một số pin mặt trời có thể bắt đầu hoạt động như một điôt và phát ánh sáng.4. Điện trở kí sinhTrong thực tế một phần năng lượng sẽ chuyển qua dòng rò xung quanh tế bào vàbị mất đi tại nơi tiếp xúc. Các khiếm khuyết này có thể được mô tả với 2 giá trị điệntrở kí sinh. Để mô tả năng lượng mất mát trong dòng rò chạy quanh lớp polymer giữa2 lớp tiếp xúc, một điện trở shunt – R sh được đưa ra. Với năng lượng bị mất mát trongđiện trở tại bề mặt giữa các điện cực và trong lòng các điện cực, một điện trở nối tiếpRs được đưa ra (Hình 1.15). Dòng được ước tính tại điểm P và điện thế sụt giảm trênmạch được đánh giấu và mạch với điôt và điện áp cung cấp được sử dụng để thiết lậpphương trình 3.7 [12].Isc – Id = IRsh + IRs(1.7)V + VRs = VRsh(1.8)V + VRs = Vd(1.9)24Từ việc kết hợp các phương trình trên, một biểu thức cho dòng điện như là mộthàm số của điện áp cung cấp có thể đạt được (Phương trình 1.10) [12]Isc − I0 (exp(I(V) =q(V − I(V)R s )) − 1))R sh − Vk BTR s + R sh(1.10)Ảnh hưởng của các điên trở kí sinh lên đặc trưng IV được chỉ ra trong hình 1.16.Rõ ràng, những khiếm khuyết được mô tả này sẽ làm giảm hệ số điền đầy và do đólàm giảm hiệu suất của pin mặt trời.Hình 1.16 - Ảnh hưởng của các điện trở kí sinh. Đường màu đen trong cả 2 biểu đồthể hiện cho trường hợp Rs = 0 và Rsh = ∞ . Bên trái là ảnh hưởng của điện trở chuỗiRs khi nó tăng lên. Bên phải là ảnh hưởng của việc giảm điện trở shunt - Rsh [12].1.8 Mô phỏng sự suy giảm quang năng bên trong pin mặt trời hữu cơNhư đã trình bày ở trên, quá trình đầu tiên để dòng điện trong pin mặt trời hữu cơđược tạo ra đó là sự hình thành cặp điện tử lỗ trống (exiton) bởi sự hấp thụ năng lượngcủa điện trường ánh sáng. Khi được tạo ra, exiton có thời gian sống được xác địnhthông qua sự tái hợp phát xạ hay không phát xạ, hay bởi sự phân tách thành các hạt tảitự do. Quá trình mong muốn chính là quá trình phân tách các exiton thành các hạt tảitự do và có thể bắt giữ hạt tải này tại điện cực. Sự phân tách exiton thành hạt tải có thểdiễn ra nhờ tác động bởi một điện trường nào đó hoặc bởi tương tác của chính exitonvới bề mặt biên, với tạp chất hay với các khiếm khuyết nơi mà sự truyền điện tích cóthể diễn ra. Nguyên nhân do khoảng khuếch tán của exiton thường bị giới hạn nên chỉnhững exiton nào có vị trí phân tách nằm trong giới hạn khuếch tán mới là nhân tố đểhình thành nên dòng điện. Nguyên lý cơ bản vận dụng cho mô phỏng sự suy giảmnăng lượng quang bên trong pin mặt trời hữu cơ nằm ở chỗ coi ánh sáng kích hoạt pincó bản chất sóng điện từ trường. Sử dụng phương trình chuẩn tắc do Ghosh và Feng25đưa ra để mô tả quá trình chuyển hóa điện trường ánh sáng thành dòng điện trong pin.Mô phỏng được dựa theo những giả thiết sau:1. Các lớp màng trong kết cấu pin là liên tục và đẳng hướng, do vậy có thể sửdụng chiết suất phức để mô tả hiện tượng kích thích quang.2. Mặt phẳng tiếp giáp giữa các lớp song song nhau và phẳng so với bước sóngánh sáng.3. Ánh sáng tới được xem xét là sóng phẳng.4. Dòng hình thành trong pin do các exiton bị phân tách tại mặt biên.5. Độ rộng khuếch tán của exiton không phụ thuộc vào năng lượng bị kíchthích.6. Mọi hạt tải được tạo ra sẽ hình thành nên dòng, nghĩa là không xảy ra hiệntái kết hợp giữa các hạt tải.Hình 1.17 – Phân bố các lớp màng trong cấu trúc pin mặt trời hữu cơXét một chùm ánh sáng tới chiếu vào pin có chiều như Hình 1.17. Kết cấu pingồm m lớp nằm giữa lớp truyền qua bán vô hạn (không khí) và lớp đế độ dày bán vôhạn. Mỗi lớp j có bề dầy dj và tính chất quang của nó được mô tả bởi chiết suất phức%n = η j + ik j của nó trong đó chiết suất phức phụ thuộc vào bước sóng tới. Điện trườngánh sáng tại mỗi điểm trong hệ có thể được xác định bởi hai thành phần: thành phầntruyền theo phương x và thành phần truyền theo hướng ngược lại với thành phần kia.Như vậy, tại một điểm bất kỳ theo phương x, điện trường ánh sáng là kết quả của hai+−đại lượng E j ( x ) và E j ( x ) . Ma trận bề mặt biên (ma trận chiết suất) tại từng mặt biênđược mô tả như sau:I jk =1t jk1r jkrjk 126(1.11)

Xem Thêm

Tài liệu liên quan

• nghiên cứu tính chất quang của vật liệu chế tạo và mô phỏng một vài thông số trong pin mặt trời hữu cơ
  • 55
  • 1,710
  • 1
• Công văn 3560/TCT-KK về khấu trừ thuế giá trị gia tăng do Tổng cục Thuế ban hành
  • 2
  • 0
  • 0
• Nghị định 89/2006/NĐ-CP về nhãn hàng hoá
  • 18
  • 0
  • 0
• Thông tư 06-BYT-TT năm 1963 về nhiệm vụ lãnh đạo công tác dược của các Sở, Ty, Y tế khu, thành, tỉnh và Phòng y tế huyện, Thị xã do Bộ Y tế ban hành
  • 3
  • 0
  • 0
• Công văn 22539/CT-HTr giải đáp chính sách thuế do Cục thuế thành phố Hà Nội ban hành
  • 2
  • 0
  • 0
• Chỉ thị 42/CT-UB-KT năm 1996 về việc chống hành vi nâng giá, gây đột biến giá trên địa bàn thành phố trong dịp Tết nguyên đán Đinh Sửu 1997 do Ủy ban nhân dân thành phố Hồ Chí Minh ban hành
  • 1
  • 0
  • 0
• Công văn số 1358 TCT/CS ngày 17/04/2003 của Tổng cục Thuế-Bộ Tài chính về việc ưu đãi đối với DNNN chuyển thành công ty cổ phần
  • 2
  • 0
  • 0
• Quyết định 25/2006/QĐ-BTS ban hành Điều lệ Tổ chức và hoạt động của Công ty mẹ - Tổng công ty Hải sản Biển Đông do Bộ trưởng Bộ Thủy sản ban hành
  • 23
  • 0
  • 0
• Công văn 50/SGDĐT-KTKĐCL quy định lại thủ tục, mẫu đơn và lệ phí cấp bản sao bằng tốt nghiệp từ sổ gốc theo mẫu phôi mới do Sở Giáo dục và Đào tạo tỉnh Đồng Tháp ban hành
  • 6
  • 0
  • 0
• Quyết định 07/2008/QĐ-BTTTT về danh mục vùng có điều kiện địa lý đặc biệt áp dụng tần suất thu gom và phát tối thiểu 1 lần/tuần do Bộ trưởng Bộ Thông tin và Truyền thông ban hành
  • 1
  • 0
  • 0

Tải bản đầy đủ (.doc) (55 trang)

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(10.89 MB) - nghiên cứu tính chất quang của vật liệu chế tạo và mô phỏng một vài thông số trong pin mặt trời hữu cơ-55 (trang) Tải bản đầy đủ ngay ×