DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2025.11(42).1.190-197
Методика дослідження вольт-амперних характеристик сонячних елементів в штучних умовах
Про авторів
О. П. Голик, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: degoelena@gmail.com, ORCID ID: 0000-0001-5308-8227
Р. В. Жесан, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: zherom@ukr.net, ORCID ID: 0000-0002-9212-7361
О. В. Корсіков, аспірант, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: korsikov.oleksandr@icloud.com, ORCID ID: 0009-0006-5342-1767
О. А. Неруш, аспірант, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: ale.nerush@gmail.com, ORCID ID: 0009-0003-4713-4583
Анотація
В статті запропоновано для проведення аналізу методів підвищення ефективної роботи фотоелектричних модулів попередньо досліджувати роботу сонячних елементів, з яких складається фотоелектричний модуль, в штучних умовах з метою визначення показників зміни потенційного бар'єра і, як наслідок, усунення s-подібного вигину вольт-амперної характеристики сонячного елемента.
Ключові слова
сонячний елемент, вольт-амперна характеристика, спектральний діапазон, температура, струм
Повний текст:
PDF
Посилання
1. Holyk, O., Zhesan, R., Volkov, I., Chekanov, O., & Berezjuk, I. (2020). Energhozberezhennja ta vykorystannja ponovljuvanykh dzherel energhiji. Chastyna 1. Lysenko V.F.
2. Tsykh, V., Kulchak, A., & Yavorskyi, A. (2024). Analysis of research on the influence of temperature on the degradation and efficiency of solar panels. Power Engineering: economics, technique, ecology, (2). https://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2024.303071 [in Ukraine].
3. Bozhko, K. M., Ghurenok, Gh. S., & Zashhepkina, N. M. (2016). Research of the bench means for measuring current-voltage characteristics of solar cells and batteries. ScienceRise, 11, 30–32. https://doi.org/10.15587/2313-8416.2016.84426.
4. Majevsjkyj, D. A., Vynakov, O. F., & Ketrarj, O. A. (2024). Eksperymentaljnyj analiz roboty sonjachnykh panelej iz riznymy kharakterystykamy. Elektrotekhnichni ta komp'juterni systemy, 41(117), 12–22. https://eltecs.op.edu.ua/index.php/journal/article/download/3285/1189/.
5. Bezruchko, K. V., Knysh, L. I., & Sinchenko, S. V. (2020). Zabezpechennja tochnosti opysu kharakterystyk ghrup fotoperetvorjuvachiv i fotoelektrychnykh batarej na osnovi ciljovykh eksperymentiv na kompleksnomu obladnanni. Vidnovluvana energetika, (3(62)), 35–41. doi.org/10.36296/1819-8058.2020.3(62). 35-41.
6. Ndegwa, R., Simiyu, J., Ayieta, E., & Odero, N. (2020). A Fast and Accurate Analytical Method for Parameter Determination of a Photovoltaic System Based on Manufacturer’s Data. Journal of Renewable Energy, 2020, 1–18. https://doi.org/10.1155/2020/7580279.
7. Bozhko, K. M., & Mushket, K. Ja. (2023). Bezkontaktnyj metod vymirjuvannja shuntovogho oporu okremykh sonjachnykh elementiv u skladi paneli. Tekhnichna inzhenerija, (2(92)), 174–181. https://doi.org/10.26642/ten-2023-2(92)-174-181.
8. Budanov, P., Kupriyanov, O., Melnykov, V., & Kononov, V. (2024). Qualimetric method for assessing quantitative and qualitative parameters of a solar cell. Машинобудування, (34), 92–103. https://periodicals.karazin.ua/engineering/article/view/25095/22615 [in Ukraine].
9. Mayer, M. J. (2021). Effects of the meteorological data resolution and aggregation on the optimal design of photovoltaic power plants. Energy Conversion and Management, 241, 114313. doi.org/10.1016/j.enconman.2021.114313.
10. Hossain, R., Ahmed, A. J., Islam, S. M. K. N., Saha, N., Debnath, P., Kouzani, A. Z., & Mahmud, M. A. P. (2020). New Design of Solar Photovoltaic and Thermal Hybrid System for Performance Improvement of Solar Photovoltaic. International Journal of Photoenergy, 2020, 1–6. https://doi.org/10.1155/2020/8825489
11. Azimi-Nam, S., & Farhani, F. (2017). Effect of Temperature on Electrical Parameters of Phosphorous Spin–on Diffusion of Polysilicon Solar Cells. Journal of Renewable Energy and Environment, 4(1), 41–45. https://www.jree.ir/article_70105_08c49abfb6019aa4d7f0c12b508a998d.pdf.
12. How Temperature Impacts Solar Cell Efficiency - Solar N Plus. (2024, 2 червня). Solar N Plus. https://www.solarnplus.com/how-temperature-impacts-solar-cell-efficiency/
13. Sensornyj kalibrator-muljtymetr 6,5 rozrjadiv Keithley 2450. (b. d.). Tekhenkom – vymirjuvaljni prylady ta obladnannja (Ukrajina, Kyjiv). https://cutt.ly/SrwPyzzf.
14. Stend laboratornyj "Imitator sonjachnogho elementa" GES-100 OOO "SPEKTRO LAB" - obladnannja dlja laboratorij https://spectrolab.com.ua/ua/p1958350888-stend-laboratornyj-imitator.html
15. Symuljatory sonjachnogho svitla - TOV «Seltok Fotoniks». (b. d.). TOV «Seltok Fotoniks» - pershyj profesijnyj katalogh optoelektroniky. https://seltokphotonics.com/catalog/analytical-laboratory-equipment/solar-simulator/?srsltid=AfmBOorZmQG8_bwSqXK-Uk0mEXFjXGg2kWlnXWy1UbNLg4sbTNjevE_u.
16. Innovaciji v optyci. Sonjachnyj symuljator. (b. d.). Wavelength opto-electronic. https://wavelength-oe.com/uk/innovation-in-optics-solar-simulator/.
Пристатейна бібліографія ГОСТ
1. Енергозбереження та використання поновлюваних джерел енергії. Частина 1 : навч. посіб. / О. П. Голик, Р. В. Жесан, І. В. Волков [та ін.]. Кропивницький : Лисенко В.Ф., 2020. 192 с. URL: https://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/9295.
2. Tsykh V., Kulchak A., Yavorskyi A. Analysis of research on the influence of temperature on the degradation and efficiency of solar panels. Power Engineering: economics, technique, ecology. 2024. No. 2. URL: https://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2024.303071.
3. Божко К. М., Гуренок Г. С., Защепкіна Н. М. Research of the bench means for measuring current-voltage characteristics of solar cells and batteries. ScienceRise. 2016. Vol. 11. P. 30–32. doi.org/10.15587/2313-8416.2016.84426 .
4. Маєвський Д. А., Винаков О. Ф., Кетрарь О. А. Експериментальний аналіз роботи сонячних панелей із різними характеристиками. Електротехнічні та комп’ютерні системи. 2024. Т. 41, № 117. С. 12–22. URL: https://eltecs.op.edu.ua/index.php/journal/article/download/3285/1189/.
5. Безручко К. В., Книш Л. І., Сінченко С. В. Забезпечення точності опису характеристик груп фотоперетворювачів і фотоелектричних батарей на основі цільових експериментів на комплексному обладнанні. Vidnovluvana energetika. 2020. № 3(62). С. 35–41. URL: https://doi.org/10.36296/1819-8058.2020.3(62).35-41.
6. A Fast and Accurate Analytical Method for Parameter Determination of a Photovoltaic System Based on Manufacturer’s Data / R. Ndegwa et al. Journal of Renewable Energy. 2020. Vol. 2020. P. 1–18. URL: https://doi.org/10.1155/2020/7580279 .
7. Божко К. М., Мушкет К. Я. Безконтактний метод вимірювання шунтового опору окремих сонячних елементів у складі панелі. Технічна інженерія. 2023. № 2(92). С. 174–181. https://doi.org/10.26642/ten-2023-2(92)-174-181 .
8. Budanov P. Qualimetric method for assessing quantitative and qualitative parameters of a solar cell. Машинобудування. 2024. No. 34. P. 92–103. URL: periodicals.karazin.ua/engineering/article/view/25095/22615.
9. Mayer M. J. Effects of the meteorological data resolution and aggregation on the optimal design of photovoltaic power plants. Energy Conversion and Management. 2021. Vol. 241. P. 114313. URL: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2021.114313.
10. New Design of Solar Photovoltaic and Thermal Hybrid System for Performance Improvement of Solar Photovoltaic / R. Hossain et al. International Journal of Photoenergy. 2020. Vol. 2020. P. 1–6. DOI: https://doi.org/10.1155/2020/8825489.
11. Azimi-Nam S., Farhani F. Effect of Temperature on Electrical Parameters of Phosphorous Spin–on Diffusion of Polysilicon Solar Cells. Journal of Renewable Energy and Environment. 2017. Vol. 4, no. 1. P. 41–45. URL: https://www.jree.ir/article_70105_08c49abfb6019aa4d7f0c12b508a998d.pdf.
12. How Temperature Impacts Solar Cell Efficiency - Solar N Plus. Solar N Plus. URL: https://www.solarnplus.com/how-temperature-impacts-solar-cell-efficiency/
13. Сенсорний калібратор-мультиметр 6,5 розрядів Keithley 2450. Техенком – вимірювальні прилади та обладнання. URL: https://cutt.ly/SrwPyzzf.
14. Стенд лабораторний "Імітатор сонячного елемента" GES-100. ООО "СПЕКТРО ЛАБ" - обладнання для лабораторій. URL: https://spectrolab.com.ua/ua/p1958350888-stend-laboratornyj-imitator.html .
15. Симулятори сонячного світла - ТОВ «Селток Фотонікс». ТОВ «Селток Фотонікс» - перший професійний каталог оптоелектроніки. URL: https://seltokphotonics.com/catalog/analytical-laboratory-equipment/solar-simulator/?srsltid=AfmBOorZmQG8_bwSqXK-Uk0mEXFjXGg2kWlnXWy1UbNLg4sbTNjevE_u.
16. Інновації в оптиці. Сонячний симулятор. Wavelength opto-electronic. URL: https://wavelength-oe.com/uk/innovation-in-optics-solar-simulator/.
Copyright (c) 2025 О. П. Голик, Р. В. Жесан, О. В. Корсіков, О. А. Неруш
Методика дослідження вольт-амперних характеристик сонячних елементів в штучних умовах
Про авторів
О. П. Голик, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: degoelena@gmail.com, ORCID ID: 0000-0001-5308-8227
Р. В. Жесан, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: zherom@ukr.net, ORCID ID: 0000-0002-9212-7361
О. В. Корсіков, аспірант, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: korsikov.oleksandr@icloud.com, ORCID ID: 0009-0006-5342-1767
О. А. Неруш, аспірант, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: ale.nerush@gmail.com, ORCID ID: 0009-0003-4713-4583
Анотація
Ключові слова
Повний текст:
PDFПосилання
1. Holyk, O., Zhesan, R., Volkov, I., Chekanov, O., & Berezjuk, I. (2020). Energhozberezhennja ta vykorystannja ponovljuvanykh dzherel energhiji. Chastyna 1. Lysenko V.F.
2. Tsykh, V., Kulchak, A., & Yavorskyi, A. (2024). Analysis of research on the influence of temperature on the degradation and efficiency of solar panels. Power Engineering: economics, technique, ecology, (2). https://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2024.303071 [in Ukraine].
3. Bozhko, K. M., Ghurenok, Gh. S., & Zashhepkina, N. M. (2016). Research of the bench means for measuring current-voltage characteristics of solar cells and batteries. ScienceRise, 11, 30–32. https://doi.org/10.15587/2313-8416.2016.84426.
4. Majevsjkyj, D. A., Vynakov, O. F., & Ketrarj, O. A. (2024). Eksperymentaljnyj analiz roboty sonjachnykh panelej iz riznymy kharakterystykamy. Elektrotekhnichni ta komp'juterni systemy, 41(117), 12–22. https://eltecs.op.edu.ua/index.php/journal/article/download/3285/1189/.
5. Bezruchko, K. V., Knysh, L. I., & Sinchenko, S. V. (2020). Zabezpechennja tochnosti opysu kharakterystyk ghrup fotoperetvorjuvachiv i fotoelektrychnykh batarej na osnovi ciljovykh eksperymentiv na kompleksnomu obladnanni. Vidnovluvana energetika, (3(62)), 35–41. doi.org/10.36296/1819-8058.2020.3(62). 35-41.
6. Ndegwa, R., Simiyu, J., Ayieta, E., & Odero, N. (2020). A Fast and Accurate Analytical Method for Parameter Determination of a Photovoltaic System Based on Manufacturer’s Data. Journal of Renewable Energy, 2020, 1–18. https://doi.org/10.1155/2020/7580279.
7. Bozhko, K. M., & Mushket, K. Ja. (2023). Bezkontaktnyj metod vymirjuvannja shuntovogho oporu okremykh sonjachnykh elementiv u skladi paneli. Tekhnichna inzhenerija, (2(92)), 174–181. https://doi.org/10.26642/ten-2023-2(92)-174-181.
8. Budanov, P., Kupriyanov, O., Melnykov, V., & Kononov, V. (2024). Qualimetric method for assessing quantitative and qualitative parameters of a solar cell. Машинобудування, (34), 92–103. https://periodicals.karazin.ua/engineering/article/view/25095/22615 [in Ukraine].
9. Mayer, M. J. (2021). Effects of the meteorological data resolution and aggregation on the optimal design of photovoltaic power plants. Energy Conversion and Management, 241, 114313. doi.org/10.1016/j.enconman.2021.114313.
10. Hossain, R., Ahmed, A. J., Islam, S. M. K. N., Saha, N., Debnath, P., Kouzani, A. Z., & Mahmud, M. A. P. (2020). New Design of Solar Photovoltaic and Thermal Hybrid System for Performance Improvement of Solar Photovoltaic. International Journal of Photoenergy, 2020, 1–6. https://doi.org/10.1155/2020/8825489
11. Azimi-Nam, S., & Farhani, F. (2017). Effect of Temperature on Electrical Parameters of Phosphorous Spin–on Diffusion of Polysilicon Solar Cells. Journal of Renewable Energy and Environment, 4(1), 41–45. https://www.jree.ir/article_70105_08c49abfb6019aa4d7f0c12b508a998d.pdf.
12. How Temperature Impacts Solar Cell Efficiency - Solar N Plus. (2024, 2 червня). Solar N Plus. https://www.solarnplus.com/how-temperature-impacts-solar-cell-efficiency/
13. Sensornyj kalibrator-muljtymetr 6,5 rozrjadiv Keithley 2450. (b. d.). Tekhenkom – vymirjuvaljni prylady ta obladnannja (Ukrajina, Kyjiv). https://cutt.ly/SrwPyzzf.
14. Stend laboratornyj "Imitator sonjachnogho elementa" GES-100 OOO "SPEKTRO LAB" - obladnannja dlja laboratorij https://spectrolab.com.ua/ua/p1958350888-stend-laboratornyj-imitator.html
15. Symuljatory sonjachnogho svitla - TOV «Seltok Fotoniks». (b. d.). TOV «Seltok Fotoniks» - pershyj profesijnyj katalogh optoelektroniky. https://seltokphotonics.com/catalog/analytical-laboratory-equipment/solar-simulator/?srsltid=AfmBOorZmQG8_bwSqXK-Uk0mEXFjXGg2kWlnXWy1UbNLg4sbTNjevE_u.
16. Innovaciji v optyci. Sonjachnyj symuljator. (b. d.). Wavelength opto-electronic. https://wavelength-oe.com/uk/innovation-in-optics-solar-simulator/.
Пристатейна бібліографія ГОСТ
1. Енергозбереження та використання поновлюваних джерел енергії. Частина 1 : навч. посіб. / О. П. Голик, Р. В. Жесан, І. В. Волков [та ін.]. Кропивницький : Лисенко В.Ф., 2020. 192 с. URL: https://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/9295.
2. Tsykh V., Kulchak A., Yavorskyi A. Analysis of research on the influence of temperature on the degradation and efficiency of solar panels. Power Engineering: economics, technique, ecology. 2024. No. 2. URL: https://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2024.303071.
3. Божко К. М., Гуренок Г. С., Защепкіна Н. М. Research of the bench means for measuring current-voltage characteristics of solar cells and batteries. ScienceRise. 2016. Vol. 11. P. 30–32. doi.org/10.15587/2313-8416.2016.84426 .
4. Маєвський Д. А., Винаков О. Ф., Кетрарь О. А. Експериментальний аналіз роботи сонячних панелей із різними характеристиками. Електротехнічні та комп’ютерні системи. 2024. Т. 41, № 117. С. 12–22. URL: https://eltecs.op.edu.ua/index.php/journal/article/download/3285/1189/.
5. Безручко К. В., Книш Л. І., Сінченко С. В. Забезпечення точності опису характеристик груп фотоперетворювачів і фотоелектричних батарей на основі цільових експериментів на комплексному обладнанні. Vidnovluvana energetika. 2020. № 3(62). С. 35–41. URL: https://doi.org/10.36296/1819-8058.2020.3(62).35-41.
6. A Fast and Accurate Analytical Method for Parameter Determination of a Photovoltaic System Based on Manufacturer’s Data / R. Ndegwa et al. Journal of Renewable Energy. 2020. Vol. 2020. P. 1–18. URL: https://doi.org/10.1155/2020/7580279 .
7. Божко К. М., Мушкет К. Я. Безконтактний метод вимірювання шунтового опору окремих сонячних елементів у складі панелі. Технічна інженерія. 2023. № 2(92). С. 174–181. https://doi.org/10.26642/ten-2023-2(92)-174-181 .
8. Budanov P. Qualimetric method for assessing quantitative and qualitative parameters of a solar cell. Машинобудування. 2024. No. 34. P. 92–103. URL: periodicals.karazin.ua/engineering/article/view/25095/22615.
9. Mayer M. J. Effects of the meteorological data resolution and aggregation on the optimal design of photovoltaic power plants. Energy Conversion and Management. 2021. Vol. 241. P. 114313. URL: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2021.114313.
10. New Design of Solar Photovoltaic and Thermal Hybrid System for Performance Improvement of Solar Photovoltaic / R. Hossain et al. International Journal of Photoenergy. 2020. Vol. 2020. P. 1–6. DOI: https://doi.org/10.1155/2020/8825489.
11. Azimi-Nam S., Farhani F. Effect of Temperature on Electrical Parameters of Phosphorous Spin–on Diffusion of Polysilicon Solar Cells. Journal of Renewable Energy and Environment. 2017. Vol. 4, no. 1. P. 41–45. URL: https://www.jree.ir/article_70105_08c49abfb6019aa4d7f0c12b508a998d.pdf.
12. How Temperature Impacts Solar Cell Efficiency - Solar N Plus. Solar N Plus. URL: https://www.solarnplus.com/how-temperature-impacts-solar-cell-efficiency/
13. Сенсорний калібратор-мультиметр 6,5 розрядів Keithley 2450. Техенком – вимірювальні прилади та обладнання. URL: https://cutt.ly/SrwPyzzf.
14. Стенд лабораторний "Імітатор сонячного елемента" GES-100. ООО "СПЕКТРО ЛАБ" - обладнання для лабораторій. URL: https://spectrolab.com.ua/ua/p1958350888-stend-laboratornyj-imitator.html .
15. Симулятори сонячного світла - ТОВ «Селток Фотонікс». ТОВ «Селток Фотонікс» - перший професійний каталог оптоелектроніки. URL: https://seltokphotonics.com/catalog/analytical-laboratory-equipment/solar-simulator/?srsltid=AfmBOorZmQG8_bwSqXK-Uk0mEXFjXGg2kWlnXWy1UbNLg4sbTNjevE_u.
16. Інновації в оптиці. Сонячний симулятор. Wavelength opto-electronic. URL: https://wavelength-oe.com/uk/innovation-in-optics-solar-simulator/.
Copyright (c) 2025 О. П. Голик, Р. В. Жесан, О. В. Корсіков, О. А. Неруш