Diode

Hallo,

im MPP (Maximum Power Point) ist der Strom I_MPP=3A. Die zugehörige Spannung ist U_MPP=0,5V.

Die Leistung ist das Produkt beider Größen.

P=U*I

Wie groß ist also P_MPP?

Bei den STC (Standard Test Conditions) wird die Solarzelle mit 1000W/m² bestrahlt. Wieviel Leistung entfällt dann auf eine Fläche von 10cm x 10cm?

Der gesuchte Wirkungsgrad ist dann der Quotient aus

abgegebene Leistung / eingestrahlte Leistung

Sonnige Grüße
Lord Nobs

Hallo,

P_MPP = 0.5V*3A = 1,5VA = 1,5 W

Das angehängte kleine s und v verstehe ich nicht.

100 cm²= 0,01m²

Wie kommt man drauf, wenn es nicht so wie so schon weiß?

1 cm = 0,01 m

1 cm² = (0,01 m)² = 0,0001 m²

100 cm² = 100 * 0,0001 m² = 0,01 m²

Jetzt nehmen wir Deine Gleichung noch einmal her:

n= 1,5 W/(1000W/m^2*0,01m^2) *100%

oder übersichtlicher

[TEX]\eta=\dfrac{1,5 W}{\dfrac{1000 W}{m^2}*0,01m^2}*100\%[/TEX]

Die Einheiten kürzen sich wunderbar raus, W gegen W und m² gegen m².
Es bleibt nur ein Zahlenwert mit % übrig.
Bitte ausrechnen.

Viele Grüße
Lord Nobs

Hallo,

wie viele Solarzellen von 10 cm x 10 cm braucht man denn um eine Fläche von 2 m x 2 m zu füllen?

Diese alle sind in Reihe geschaltet. D.h. die Spannungen addieren sich, der Strom ist in allen der gleiche.

Viele Grüße
Lord Nobs

Hallo,

ich glaube Du denkst zu kompliziert. 10 cm breite Plättchen nebeneinander gelegt, da brauchst Du 20 Stück, und die 2 m sind bedeckt.
In der Richtung senkrecht dazu gilt genau das Gleiche. Ein Quadrat mit 20 x 20 Plättchen hat insgesamt dann doch wohl 400 Stück davon.

Jede Zelle erzeugt unter den angegebenen Bedingungen eine Spannung von 0,5 V. Die Spannungen addieren sich, wegen Reihenschaltung. Wie groß ist also die Spannung, die das 2m x 2m Modul erzeugt?

Viele Grüße
Lord Nobs

Hallo,

nsz soll wohl Anzahl der Solarzellen heißen. Das wären dann hier 400.

Die Spannung berechnet man genau so, wie Du es vorgeschlagen hast.

Der Strom durch das ganze Modul ist der gleiche, wie durch eine Solarzelle.

Bleibt noch die Leistung zu berechnen.

Viele Grüße
Lord Nobs

Hallo,

jetzt wird es kalt. STC (Standard Test Conditions) gelten für +25°C. In der Aufgabe steht jetzt -25°C.

Das gibt ein [TEX]\Delta T[/TEX]von -50 K.

Die Spannung U wird vermutlich berechnet nach

[TEX]U=U_{STC}\cdot (1+\alpha_u \cdot \Delta T)[/TEX]

[TEX]U=200 V\cdot (1+(-0,4\% K^{-1} \cdot (-50 K))[/TEX]

[TEX]U=200 V\cdot(1+20\%)[/TEX]

Viele Grüße
Lord Nobs

Hallo,

wenn ich eine Änderung von irgendetwas (hier Temperatur) berechnen will, nehme ich den Zielwert und subtrahieren davon den Startwert.

Zielwert -25°C

Startwert 25°C

[TEX]\Delta T = -25°C - 25°C = -50 K[/TEX]

Die -0,4% stehen so in der Aufgabe

Bei der Abhängigkeit des Stroms von der Temperatur steht ein Null. Deswegen brauchen wir uns darum nicht zu kümmern.

Viele Grüße
Lord Nobs

Hallo,

bei der Angabe von Temperaturdifferenzen sind beide gleich groß per Definition.

Einen Unterschied gibt es nur bei der Angabe von Temperaturen.

Der Nullpunkt der Celsiusskala liegt bei der Temperatur schmelzenden Eises.

Der Nullpunkt der Kelvinskala liegt da, wo alle Molekularbewegung aufhört, bei -273°C.

Viele Grüße
Lord Nobs

Hallo,

Der Strom ist bei einer Solarzelle und beim ganzen Modul der gleiche. Die Dinger sind ja in Reihe geschaltet. Der Strom ist von der Temperatur anscheinend nicht abhängig. Also:

Strom im Modul bei -25°C = Strom im Modul bei +25°C = Strom in einer Solarzelle

Dann ist auch der I_SC (Kurzschlussstrom) der gleiche, wie oben in der Aufgabe angegeben.

Bevor Du nach der U_OC fragst, gleich hier ein Hinweis.

U_OC = 1,1 * U_MPP steht in der Aufgabe. Für den Wert bei -25°C musst du natürlich U_MPP bei -25°C nehmen. Das hast Du schon rausgekriegt?

Viele Grüße
Lord Nobs

Hallo,

es geht bei Aufgabe d)

1. um ein ganzes Modul
2. um den Zustand bei -25°C

I_SC = 3,3 A geht in Ordnung

U_OC = 1,1 * U_MPP mit

U_MPP = 200V * (1+20%)

(Ich habe die bisherigen Ergebnisse mal zusammengetragen.)

Von der Kennlinie in einem I/U-Diagramm kennen wir nur 3 Punkte.

Auf der I-Achse I_OC = 3,3 A

Auf der U-Achse U_OC (bitte noch ausrechnen)

Und den Punkt, der durch U_MPP und I_MPP festgelegt ist.

Diese 3 Punkte muss man dann irgendwie sinnvoll verbinden, und fertig ist die Kennlinie.

Viele Grüße
Lord Nobs