Home استثمار منظومة الطاقة الشمسية تأثير التظليل على أداء الألواح الشمسية

تأثير التظليل على أداء الألواح الشمسية

954
0

ملخص:
تقدم هذه المقالة شرحاً مفصلاً لأداء كل من الخلايا الشمسية والألواح عند التعرض للتظليل الكلي أو الجزئي.

مقدمة:
كما نعلم جميعاً فإن التظليل سينقص من الاستطاعة الكهربائي الكلية المنتجة من ألواح الطاقة الشمسية، ولكن ما هو مقدار هذا النقصان؟ وما هي آلياته؟ وماهي الظواهر المرافقة لعملية التظليل؟ هذا ما سنتعرف عليه خلال هذه المقالة.

أداء الخلايا الشمسية عند التظليل:
عند حدوث تظليل على جزء من الخلية الشمسية فإن الجهد الكهربائي على طرفي الخلية سينعكس وسيصبح البار الموجب للخلية سالب الشحنة مقارنة بالبار السالب، كما أن التيار المنتج من الخلية سينخفض.

أداء السلسة عند احتوائها خلية مظلّلة:
عند وصل أكثر من سلسلة على التسلسل وتعرض إحدى هذه السلاسل للتظليل، فإن الاستطاعة الكلية للسلسة ستنقص نتيجة نقصان التوتر الكلي والذي هو عبارة عن مجموع توترات جميع الخلايا في السلسلة.
ويبين الشكل الآتي مخطط التيار والتوتر عند جمع ثلاث خلايا على التسلسل وتظليل كل خلية بنسبة تظليل معينة.

أداء اللوح عند وجود خلية مظللة ضمن أحد السلاسل:

كما نعلم فإن الألواح الشمسية تتكون من مجموعة سلاسل موصولة على التسلسل فيما بينها وعلى التفرع مع ديودات العبور-لمعرفة تفاصيل أكثر عن بنية اللوح ووظيفة ديودات العبور يمكنكم قراءة المقال التالي – وبناءً عليه فإن وجود تظليل على أي خليلة ضمن اللوح سيؤدي إلى نقصان استطاعة اللوح نتيجة نقصان كل من التوتر والتيار الكليين للوح.

وتبين الاشكال الآتية كل من منحنيات الاستطاعة والتوتر بالإضافة لمنحنيات التيار والتوتر لأحد الألواح الشمسية وذلك عند وجود خلية مظللة بنسب تظليل مختلفة ضمن اللوح.

 

ولفهم أداء اللوح أثناء عملية التظليل ستتم الاستعانة بنتائج إحدى الأبحاث العالمية، والتي قامت بمراقبة جميع بارامترات اللوح أثناء تظليل أحد الخلايا بنسبة 25 %، حيث راقبت كل من توتر وتيار اللوح والسلسلة الحاوية على الخلية المظللة والخلية المظللة وإحدى الخلايا غير المظللة، وذلك عند قيم مختلفة للحمولة على خرج اللوح.

 

وتبين الأشكال الآتية بارامترات اللوح الشمسي عند وجود تظليل على أحد الخلايا بنسبة 100%

 

الخلاصة:
ينقص التظليل من الاستطاعة الكلية للوح، ويتعلق نقصان هذه الاستطاعة بكل من نسبة التظليل للخلايا، ووجود خلايا مظللة بأكثر من سلسلة بالإضافة للحمولة الكهربائية على خرج اللوح.

:المراجع

Stefan Wendlandt، Stefan Krauter، Alex Drobisch، و Paul Grunow. (2014). Operating Principle of Shadowed C-Si Solar Cell in PV-Modules. ResearchGate

اترك رد

الرجاء إدخال تعليقك!
الرجاء إدخال اسمك هنا