Post on 24-Jan-2021
Wykład 7
14.05.2020 r.
Kontakty
Katarzyna Gwóźdź
1Metody symulacji fotoogniw
Metody symulacji fotoogniw
Ogniwa krzemowe
2
Straty przewodności
Straty optyczne
Im większe kontakty tym lepsza
przewodność, ale również większe
straty optyczne.
Metody symulacji fotoogniw
Kształt
3
Kwadratowy Pseudo-kwadratowy Okrągły
Metody symulacji fotoogniw
Busbars
4
Dash-line busbars
Oszczędność materiału
Mniejsza trwałość
Metody symulacji fotoogniw
Rezystancja cienkiej warstwy
kontaktu (sheet resistance)
5
𝑅 = 𝜌𝐿
𝐴=𝜌
𝑡
𝐿
𝑊= 𝑅𝑠ℎ𝑒𝑒𝑡
𝐿
𝑊
𝑅𝑠ℎ𝑒𝑒𝑡 =𝜌
𝑡
Materiał Rsheet (Ω/sq)
Srebro 3
Aluminium 10
Krzem typ n 80-90
Krzem typ p 150
Metody symulacji fotoogniw
Shingling pattern
6
[1] Patent US2938938, D.C. Dickson, JR,
1960
[2] Fraunhofer-Institute for Solar Energy
Systems ISE, Nils Klasen
Zwiększenie powierzchni czynnej
ogniwa.
Metody symulacji fotoogniw
Griddler 2.5
Pobierz i zainstaluj program Griddler 2.5 ze strony:
http://griddlersolar.com/index.php/design-simulate/
Zapoznaj się z instrukcją do programu:
http://griddlersolar.com/wp-content/uploads/Griddler_and_PRO_manual.pdf
I filmikami dotyczącymi programu Griddler 2.5:
https://www.youtube.com/channel/UCe5tw689Oc-BWIkB9A3SMNg/videos
Uwaga! Do pobrania jest wersja standardowa i niektóre opcje mogą być niedostępne.
7
http://griddlersolar.com/index.php/design-simulate/http://griddlersolar.com/wp-content/uploads/Griddler_and_PRO_manual.pdfhttps://www.youtube.com/channel/UCe5tw689Oc-BWIkB9A3SMNg/videos
Metody symulacji fotoogniw
Parametry z modelu
dwudiodowego
8
A
(cm2)
ISC (A) VOC(V)
Pmax(W)
FF η (%) RSH(kΩ)
RS (Ω) I1 (pA) I2 (μA)
MONO 100 3.148 0.587 1.09 0.589 10.81 30 0.019
4
0.690 35
TAJ 255 8.444 0.624 3.6 0.682 15.94 6880 0.006 52.31 37
Uwaga! Powierzchnia w tabelce to powierzchnia całkowita ogniwa.
Podczas symulacji proszę uważać na jednostki, ponieważ niektóre wielkości są
podawane na cm2.
W laboratorium NLTK zmierzono dwa ogniwa słoneczne nazwane MONO i TAJ.
Parametry tych fotoogniw wyznaczone z modelu dwudiodowego oraz
charakterystyk I-V przedstawiono w tabeli poniżej. Na następnych slajdach
przedstawiono charakterystyki I-V i J-V tych ogniw. Dane dostępne na stronie
http://www.if.pwr.edu.pl/~gwozdz/MSF.html oraz na eportalu.
http://www.if.pwr.edu.pl/~gwozdz/MSF.html
Metody symulacji fotoogniw
Charakterystyki I-V
9
-0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8-10
-5
0
5
10I
(A)
U (V)
Mono
Taj
Metody symulacji fotoogniw
Charakterystyki J-V
10
0.0 0.2 0.4 0.6 0.80.00
0.01
0.02
0.03
0.04
15.94%
J (
A/c
m2)
U (V)
Mono
Taj
10.81%
Metody symulacji fotoogniw
Ogniwo 1 Mono
• Wymiary 10x10 cm
• Wafer type Square
• Front contact:
2 busbars szerokość 1 mm
32 fingers szerokość 200 μm
Style straight
Edge gap 2 mm
End joining none
• Back contact
2 Busbars szerokość 3 mm
0 Fingers
Edge gap 1.5 mm
11
Metody symulacji fotoogniw
Ogniwo 2 Taj
• Wymiary 15x15 cm
• Wafer type pseudoSquare 20x20 cm
• Front contact:
3 busbars szerokość 1.6 mm
111 fingers szerokość 100 μm
Style rectangle pads
Edge gap 0.1 mm
End joining all
• Back contact
3 Busbars szerokość 2.5 mm
0 Fingers
Edge gap 0.1 mm
Style rectangle pads
12
Metody symulacji fotoogniw
Zadanie 1
Oblicz powierzchnię czynną ogniwa MONO.
Zasymuluj ogniwo MONO w programie
Griddler. Porównaj I-V oraz parametry
ogniwa zasymulowane i rzeczywiste.
Wyjaśnij z czego wynikają różnice.
13
Metody symulacji fotoogniw
Zadanie 2
Oblicz powierzchnię czynną ogniwa TAJ.
Zasymuluj ogniwo TAJ w programie
Griddler. Porównaj I-V oraz parametry
ogniwa zasymulowane i rzeczywiste.
Wyjaśnij z czego wynikają różnice.
14
Metody symulacji fotoogniw
Zadanie 3
Zoptymalizuj kontakty w ogniwach MONO
oraz TAJ w programie Griddler, tak aby
poprawić sprawność ogniw.
(Zmieniaj ilość busbars i fingers oraz ich
parametry, aby osiągnąć jak największą
sprawność ogniw. Nie zmieniaj właściwości
samego ogniwa, tylko jego kontaktów.)
15