Me gustaría construir un modelo eléctrico para una célula solar basado en las especificaciones de su hoja de datos. Como ejemplo, recuperé uno de Digi-Key:
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Así que el fabricante proporciona Voc, Isc, voltajes máximos de potencia, corrientes, potencia, etc. También presenta eficiencia, factor de llenado y variación de voltaje con la temperatura.
El modelo eléctrico general para una célula solar es el siguiente:
He buscado algunas fuentes y he encontrado la forma en que SimElectronics de MathWorks hace:
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En el modo más simple (5 parámetros), utiliza Voc e Isc de la hoja de datos, considera Rsh como un circuito abierto, ignora el segundo diodo y requiere una estimación de Rs y n (factor de calidad del diodo). No estoy interesado en la irradiación solar por el momento, por lo que será ignorado.
La ecuación general del circuito es la siguiente:
SeguirélametodologíadeSimElectronicseignoraréRsh.LosparámetrosquequierorecuperardelaceldasonIphyIs.Elfactordecalidadseconsiderarácomo1.5(valorhabitualparadiodosdesilicio)ykT/qcomo25mVentemperaturaambiente.
TambiénencontréquelasRssepuedenestimarapartirdeláreadelacelda,aproximadamente5ohmiosparalaceldadelahojadedatos,loqueparecerazonable:
Aplicación de Voc = 7.56V e Isc = 20mA (hoja de datos de células solares):
Resolviendo las ecuaciones, obtengo Is = 5.59e-90A e Iph = 20mA. Eso me parece un poco extraño, porque el Is es tan bajo que significa que el diodo es básicamente inútil en el modelo. Y el Iph tan cerca de Isc muestra que no hay pérdidas actuales en la célula solar. ¿Qué estoy haciendo mal?
