Tek diyotlu bir fotovoltaik (PV) hücre/modül modelinin parametre için yeni bir yaklaşım

Güneş enerjisi, fotovoltaik (PV) hücrelerin/modüllerin enerji üretim alanında geniş bir ölçüde kullanılmasını sağlayan popüler bir yenilenebilir enerji kaynağı haline gelmektedir. Bu nedenle, PV'lerin gerçekçi bir şekilde modellenmesi ve eşdeğer devre parametrelerinin belirlenmesi, planlama ve işletme açısından büyük önem taşımaktadır. Dolayısıyla, bu çalışmada analitik bir model, PV hücrelerinin/modüllerinin tek-diyotlu eşdeğer devre modellemesinde kullanılan seri direnç (Rs), şönt direnç (Rp), diyot idealite faktörü (a), diyot ters doyum akımı (Io) ve foton akımı (Ipv) parametrelerinin belirlenmesi için herhangi bir terim ihmal edilmeden geliştirilmektedir. Modelin doğruluğunu test etmek için, farklı üreticilerin bir dizi PV modülü dikkate alınmakta ve sonuçlar literatürde verilen bu analitik modeller kullanılarak elde edilenlerle karşılaştırılmaktadır. Burada incelenen PV modüllerinin akım-gerilim (I-V) karakteristikleri, üreticiler tarafından sağlanan deneysel I-V eğrileri ile karşılaştırılarak simüle edilmektedir. Sonuçlar, PV modülleri için elde edilen parametrelerin değerlerinin, diğer analitik modeller kullanılarak elde edilen değerlerle tutarlı olduğunu göstermektedir. Ek olarak, elde edilen parametreler kullanılarak oluşturulan I-V eğrileri, deneysel veriler ile tam uyum içindedir. Eğriler ayrıca, literatürde verilen iki-diyotlu modellerin optimal parametreleri kullanılarak oluşturulan eğrilerle de yüksek derecede uyumluluk göstermektedir. Dahası, önerilen model; kullanım kolaylığı açısından eşdeğer devre parametrelerinin tahmin edilmesinde, giriş verilerinin gerekliliklerinde, başlangıç koşullarına bağlılığın yanı sıra literatürde verilen bu tür yöntemlerde ihmal edilen parametreleri göz önünde bulundurarak büyük bir avantaj sağlamaktadır.