Güneş pili seri direncinin belirlenmesi ile ilgili yöntemler

Abstract

IV ÖZET Güneş pillerinde seri direnç, pilin verimini azaltan parazitik bir parametredir. Seri direnç genel olarak üst tabaka kontak, taban kontak, taban bulk, üst tabaka ve elektrotların dirençleri toplamından oluşmaktadır. Bu çalışmada amacımız güneş pili seri direncinin belirlenmesi ile ilgili yöntemleri incelemektir. Pek çok yöntemler güneş pillerinin seri dirençlerini belirlemek için önerilmiştir. Bu çalışmada en çok kullanılan 6 yön tem üzerinde durulmuştur. Bu yöntemlerin bazıları farklı aydınlanma şiddetlerinde ve/veya karanlıkta akım-gerilim eğrilerinin incelenmesine dayanır. Bazı yöntemler de güneş pilleri için akım-gerilim denklemlerinin çözümüne dayanır. İncelenen yöntemlerde; (i) uygun ışık şiddetlerinde diyod doyum akımı I, ışık oluşum akımından oldukça küçük olduğundan, ihmal edilmiştir, (ii) diyod idealite faktörü nün değeri tüm I-V eğrisi üzerinde sabit bir sayı olduğu kabul edilmiştir, (iii) sıfır terminal geriliminde kısa devre akımı ışık oluşum akımı olarak kullanılmıştır. Buna benzer yaklaşımlar nedeniyle incelenen yöntemlerde belirlenen seri direnç değerleri farklıdır. îki farklı aydınlanma altında I-Y eğrilerinin değerlendirilmesine dayanan 1. yöntemde, seri direnç değerleri daha kolay ve hassas olarak belirlenebilmektedir ` Çünkü bu yöntemle belirlenen seri direnç, diyod idealite faktöründen ve IQ gibi diğer parametrelerden bağımsızdır.

SUMMARY Series resistance in solar cells is a parasitic parameter which degrades the efficiency of an otherwise good cell. In a solar cell the series resistance is mainly the sum of top layer contact, base contact, base bulk, top layer and the resistances of the metallic electrodes. Many techniques are available for estimating the series resistance of solar cells. In this study the six methods of determining the series resistance of the solar cells are investigated. Some of the methods are based on current-voltage curves at different light intensities and/ or at dark. The other methods are based on numerical solution of the current-voltage equation based on an equivalent circuit model of the solar cell. Some assumptions are being considered for the methods investigated. These are; (i) at a moderate light intensity levels, the diode saturation current is smaller than the light-generated current, the saturation current, therefore, can be neglected, (ii) the constant diode ideality factor is being used along the entire output characteristics, (iii) in the case of solar cell with zero terminal voltage, V=0, the short circuit current has been used as the light- generated current. These assumptions and different methods as expected yield varying series resistance values from one method to the other. In a first method which is based on the evaluation of the I-V curves at different light intensities, the values of the series resistance can be obtained much more easily and more accurately when compared with the other methods. Because in this method the series resistance is independently evaluated of the diode ideality factor and the value of I which is the diode saturation current. o