Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů

Možnosti využití

Problematika fotovoltaiky (FV) je na katedře elektrotechnologie řešena delší dobu. Již několik let probíhá výuka předmětů zaměřených na oblast fotovoltaických a byla již realizována řada bakalářských, diplomových i disertačních prací z této oblasti. Laboratoře jsou vybaveny jak profesionálními přístroji, tak i přístroji vyrobenými v rámci řešení studentských projektů. Účelem laboratoří je vzdělávat studenty v oblasti fotovoltaiky, ale také poskytovat služby veřejnosti.

Dne 5. listopadu 2010 byla slavnostně otevřena nová laboratoř zaměřená na diagnostiku fotovoltaických modulů (LDFS). U jejího zrodu stála společnost Decci a. s., která poskytla Fakultě elektrotechnické ČVUT, jako věcný dar, základní přístrojové vybavení.

Začátkem roku 2014 dosáhla laboratoř akreditace pro měření Volt-Ampérových charakteristik, izolačního odporu a elektrické pevnosti fotovoltaických modulů, a to jak pro krystalické křemíkové, tak i pro tenkovrstvé PV moduly, jejichž diagnostika je stále problematická. Velkým příslibem do budoucna je spolupráce s Univerzitním centrem energeticky efektivních budov, kde se předpokládá další rozšiřování služeb, a to zejména o klimatické zkoušky a testování měničů určených pro fotovoltaiku. Vedle podobně zaměřených laboratoří, které jsou v Rožnově pod Radhoštěm a Brně, je tato jedinou, která nabízí akreditované zkoušky tenkovrstvých PV modulů.

pasan.feld.cvut.cz

akreditace laboratoře


Přístrojové vybavení

Laboratoře katedry jsou vybaveny přístrojovým vybavením pro měření fotovoltaických článků i celých fotovoltaických modulů. Pracoviště jsou průběžně inovována a doplňována o nová zařízení.

Profesionální tester FV modulů PASAN Sun Simulator 3c

image1.jpeg

PASAN Sun Simulator 3c je zařízení sloužící k měření volt-ampérových charakteristik fotovoltaických modulů. Pro běžná měření se používají tzv. standardní testovací podmínky (STC):



Základní údaje:

  • teplota článků 25 °C,
  • spektrum AM 1.5,
  • intenzita záření 1000 W/m2.
Z naměřených charakteristik jsou následně vypočítány parametry PV modulu. Kromě měření za STC umožňuje zařízení měřit FV moduly i při jiných intenzitách záření, což může být užitečné při modelování chování FV elektráren.

Profesionální tester FV článků PASAN Sun Simulator 2b

image2.jpeg

Podobně jako tester modulů umožňuje měření volt-ampérových charakteristik FV článků. Kromě ovládání intenzity záření je možné měřit i teplotu článků, a tak určit teplotní koeficienty článků a teplotní závislosti jednotlivých parametrů.



HiPot SXS56 Sefelec

image3.jpeg

HiPot firmy Sefelec je vysokonapěťový tester, který je mimo jiné možné použít pro základní měření FV modulů z hlediska bezpečnosti. Jedná se o měření elektrické pevnosti, izolačního odporu a vodivosti rámu PV modulu.

Zařízení pro měření FV článků metodou LBIV, LBIC

image4.jpeg

Light beam induced voltage – LBIV a light beam induced current – LBIC jsou metody umožňující zjistit homogenitu rozložení rekombinačních center ve fotovoltaických článcích. Článek je osvětlován tenkým paprskem světla (laserové, popřípadě LED diody) a podle metody je měřena buď napěťová (LBIV) nebo proudová (LBIC) odezva článku na bodové osvětlení. Při postupném osvětlení a proměření celého článku je možné zkonstruovat mapu, ze které lze vyčíst, které oblasti článku generují elektrické energie více a které méně. Při použití zdrojů světla o různých vlnových délkách (v případě zařízení na Katedře elektrotechnologie v oblasti IR až UV) je možné zjistit homogenitu rozložení rekombinačních center v různých hloubkách článku.

Zařízení pro měření neosvětlených FV článků

image5.jpeg

Měřením neosvětlených článků je možné získat energetickou hladinu dominantní poruchy a její koncentraci. Princip metody spočívá v měření VACH při různých teplotách, ze kterých jsou získávány hodnoty generačně-rekombinačního proudu. V případě neosvětlených článků je tento proud závislý jen na teplotě a je možné z něj stanovit energetickou hladinu dominantní poruchy. Porovnáním se známými hladinami příměsí v křemíku je pak možné určit charakter dominantní příměsi. Z výsledků lze stanovit také efektivní dobu života nosičů náboje.

PROVA 210

Volt-ampérové charakteristiky je možné měřit i přímo v místě instalace. Pro taková měření se využívá analyzátorů solárních modulů, které mají možnost připojení detektorů pro měření intenzity záření, popřípadě teplotních čidel. Data jsou obvykle ukládána v simulátoru a detailně zpracovávána pomocí počítače zejména z důvodu nutnosti přepočtu dle aktuálních podmínek měření. Vysoká závislost FV zařízení na okolních podmínkách značně komplikuje možnost přesného stanovení parametrů měřených modulů, a tudíž se tato měření používají zejména pro orientační měření, která mají odhalit vadné moduly. V LDFS se používá analyzátoru solárních modulů PROVA 210.

Předměty vyučované v této laboratoři

Do fotovoltaických laboratoří se můžete podívat v rámci předmětů A1M13EZF (Elektrochemické zdroje a fotovoltaika), A5M13FVS (Fotovoltaické systémy) a také v rámci některé studentské práce (projekt, bakalářská práce, diplomová práce, disertační práce).

Umístění laboratoře

Místnost T2:G1-S161, ve které naleznete laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů, se nachází v přízemí spojovacího krčku do halových laboratoří.

T2-G1-S161.PNG

Za informace zodpovídá: Ladislava Černá, Pavel Hrzina

Verze 57.1 naposledy upravil K13113PowerUser - 30/07/2015 - 09:40