1 Parametri di dipendenza della caratteristica In generale la caratteristica di una cella fotovoltaica è funzione di tre variabili fondamentali: In generale la caratteristica di una cella fotovoltaica è funzione di tre variabili fondamentali: –Intensità della radiazione solare –Temperatura –Area della cella

2 Parametri di dipendenza della caratteristica L'intensità della radiazione solare non ha un effetto significativo sul valore della tensione a vuoto; viceversa l'intensità della corrente di corto circuito varia in modo proporzionale al variare dell'intensità dell'irraggiamento, crescendo al crescere di questo. L'intensità della radiazione solare non ha un effetto significativo sul valore della tensione a vuoto; viceversa l'intensità della corrente di corto circuito varia in modo proporzionale al variare dell'intensità dell'irraggiamento, crescendo al crescere di questo. La temperatura non ha un effetto significativo sul valore della corrente di corto circuito; al contrario, esiste una relazione di tra questa e la tensione a vuoto, diminuendo la tensione al crescere della temperatura. La temperatura non ha un effetto significativo sul valore della corrente di corto circuito; al contrario, esiste una relazione di tra questa e la tensione a vuoto, diminuendo la tensione al crescere della temperatura. L'area della cella non ha alcun effetto sul valore della tensione; viceversa esiste una diretta proporzionalità tra questa e la corrente disponibile. L'area della cella non ha alcun effetto sul valore della tensione; viceversa esiste una diretta proporzionalità tra questa e la corrente disponibile.

3 Dipendenza della caratteristica I-V dalla: Dipendenza della caratteristica I-V dalla: Resistenza serie Resistenza serie Temperatura Temperatura Intensità della radiazione solare Intensità della radiazione solare Parametri di dipendenza della caratteristica

4 Modelli per il calcolo della temperatura della cella Uno dei metodi più diffusi per il calcolo della temperatura della cella si basa sul valore della temperatura in condizioni normali, detta NOCT (Normal Operating Cell Temperature). Tale valore è determinato in condizioni standard di temperatura dellaria a 20°C, irraggiamento emisferico pari a 800 W/m 2 e velocità del vento allaltezza del modulo di 1m/s a circuito aperto: Uno dei metodi più diffusi per il calcolo della temperatura della cella si basa sul valore della temperatura in condizioni normali, detta NOCT (Normal Operating Cell Temperature). Tale valore è determinato in condizioni standard di temperatura dellaria a 20°C, irraggiamento emisferico pari a 800 W/m 2 e velocità del vento allaltezza del modulo di 1m/s a circuito aperto:

5 Un'altra relazione si basa sul bilancio termico semplificato seguente: Un'altra relazione si basa sul bilancio termico semplificato seguente: dove è il coefficiente di trasmittanza alla radiazione diretta e diffusa del rivestimento ed il coefficiente di assorbimento della cella fotovoltaica. Il prodotto è prossimo allunità e varia tra 0.8 e 0.9 Modelli per il calcolo della temperatura della cella

6 Un problema significativo è la mancanza di una correlazione certa tra trasmittanza U PV e la velocità del vento v con incertezza nel calcolo del coefficiente di scambio convettivo h c Un problema significativo è la mancanza di una correlazione certa tra trasmittanza U PV e la velocità del vento v con incertezza nel calcolo del coefficiente di scambio convettivo h c Duffie & Beckman Duffie & Beckman Nolay Nolay Cole & Sturrock Cole & Sturrock Watmuff Watmuff (sopravento) (sottovento) Modelli per il calcolo della temperatura della cella

7 La necessità di dotarsi di uno strumento semplice ed efficace nel calcolo della temperatura di equilibrio di un pannello ha condotto alcuni studiosi del NREL a ricercare una formulazione algebrica semplice; la correlazione è stata ricavata dallanalisi di dati sperimentali di moduli con diverse caratteristiche tramite un modello a rete neurale : La necessità di dotarsi di uno strumento semplice ed efficace nel calcolo della temperatura di equilibrio di un pannello ha condotto alcuni studiosi del NREL a ricercare una formulazione algebrica semplice; la correlazione è stata ricavata dallanalisi di dati sperimentali di moduli con diverse caratteristiche tramite un modello a rete neurale : Modelli per il calcolo della temperatura della cella

8 Celle e moduli commerciali Silicio monocristallino Silicio monocristallino Silicio policristallino Silicio policristallino Silicio amorfo Silicio amorfo Film sottile Film sottile

9 Celle e moduli commerciali (1) Tutti i costruttori riportano i valori,in condizioni STC, delle seguenti grandezze: Tutti i costruttori riportano i valori,in condizioni STC, delle seguenti grandezze: –Potenza di picco –Tensione al punto di massima potenza –Corrente al punto di massima potenza –Tensione a vuoto –Corrente di corto circuito

10 Celle e moduli commerciali (2) Al contrario non sono sempre dichiarati: Al contrario non sono sempre dichiarati: –Efficienza in condizioni STC –Temperatura operativa NOCT –Coefficienti di tensione, corrente ed efficienza in funzione della temperatura. Inoltre il valore dellefficienza non sempre equivale al valore calcolato sulla base della potenza di picco (sempre dichiarata) e delle dimensioni del modulo. Inoltre il valore dellefficienza non sempre equivale al valore calcolato sulla base della potenza di picco (sempre dichiarata) e delle dimensioni del modulo.

11 Architettura del sistema Cella (1÷2 W p ) Cella (1÷2 W p ) Modulo: insieme di celle collegate in serie (50 ÷200 W p ) Modulo: insieme di celle collegate in serie (50 ÷200 W p ) Pannello: insieme di più moduli collegati in serie o parallelo e inseriti in una struttura di sostegno Pannello: insieme di più moduli collegati in serie o parallelo e inseriti in una struttura di sostegno Stringa (array): insieme di moduli collegati in serie Stringa (array): insieme di moduli collegati in serie Generatore: insieme di stringhe collegate in parallelo Generatore: insieme di stringhe collegate in parallelo

12 Prodotti speciali semitrasparenti

13 Prodotti speciali semitrasparenti (1)

14 Prodotti speciali flessibili