Standard-Testbedingungen (STC)
Normal operating Cell Temperature (NOCT)
Die STC geben die tatsächliche Zelltemperatur im freien nicht wieder. Die Nennbetriebstemperatur einer Zelle (NOCT) wird verwendet, um die Temperatur unter normalen Bedingungen im freien zu test.
Messung im freien in einem offenen Gestell mit dem Neigungswinkel 45°
Typische NOCTs bei 48 °C (zwischen 33 - 58 °C)
Solarzelle als Einstrahlungssensor
Der Fotostrom einer Solarzelle nimmt mit linear steigender Bestrahlungsstärke zu. Der Einfluss des Temperaturkoeffizienten ist vergleichsweise gering.
Die Bestrahlungsstärke kann gemessen werden aus dem Verhältnis des gemessenen Kurzschlussstroms der Solarzelle zum Kurzschlussstrom unter STC
Weicht die Zelltemperatur von 25°C (STC) ab, so muss der Temperaturkoeffizient berücksichtigt werden.
Sie eignet sich gut für die Überwachung von PV-Anlagen, da sie bei Verwendung des gleichen Halbleitermaterials die gleiche spektrale Empfindlichkeit aufweist wie die PV-Module der Anlage selbst.
Pyranometer (Movie)
Ein Pyranometer ist ein Bestrahlungsstärkesensor, der die Bestrahlungsstärke unabhängig von der spektralen Verteilung der Bestrahlungsstärke messen kann. Das Pyranometer besteht aus einem schwarzen Absorber, der die Strahlung in einem Spektralbereich zwischen 200 und 3600 nm, je nach Gerätespezifikation, gleichmäßig absorbiert. Aufgrund der guten Isolierung des Absorbers erwärmt sich dieser proportional zur eingestrahlten Energie. Es handelt sich also um eine Temperaturmessung, genauer gesagt um eine Spannungsmessung eines temperaturabhängigen Widerstandes. Zwei Glaskuppeln sorgen dafür, dass die Sonnenstrahlung aus allen Richtungen eingekoppelt wird und dass der Einfluss der Umgebungstemperatur sehr gering ist. Wenn die maximale Leistung und die Bestrahlungsstärke gleichzeitig im Feld gemessen werden, lässt sich mit dieser Methode der Wirkungsgrad von Solarzellen und -modulen berechnen. KLICK1 Auf der rechten Abbildung sehen wir einen zweiachsigen Solartracker mit Pyranometern zur Messung der globalen horizontalen und diffusen horizontalen Bestrahlungsstärke.
Sonnensimulatoren im Labor für konstante Verhältnisse (Messung des Wirkungsgrades)
Unterscheidung zwischen Konstantlicht- und Blitzlichtsonnensimulatoren
Bei Konstantlichtsonnensimulatoren werden häufig Xenon-Kurzbogen- oder LED-Lichtquellen verwendet, um das Sonnenspektrum zu simulieren.
Die Bestrahlungsstärke wird oft mittels Pyranometer gemessen. Aufgrund des konstanten Lichts muss mittels Wasserkreislauf gekühlt werden (hoher technischer Aufwand)
In Blitzlicht-Sonnensimulatoren (Flasher) wird ein kurzer Lichtblitz von etwa 10 Millisekunden verwendet, um z. B. ein PV-Solarmodul unter Standardtestbedingungen zu messen. Daher ist es notwendig, die IV-Kurve innerhalb dieser Zeit zu messen.
Eine Kühlung ist aufgrund der kurzen Zeit nicht notwendig. Temperaturkoeffizient ebenfalls nicht.
Allerdings kann die Bestrahlungsstärke aufgrund der kurzen Zeit nicht mittels Pyranometer sonder nur mittels Solarzellensensor gemessen werden.
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