Γρήγορη εκκίνηση: Χρήση ηλιακών φασμάτων σε προσομοιώσεις J–V.

Σε αυτό το σύντομο εγχειρίδιο, χρησιμοποιούμε τα ηλιακά φάσματα που δημιουργούνται με τη Γεννήτρια Ηλιακού Φάσματος της OghmaNano και τα χρησιμοποιούμε ως εισόδους για προσομοιώσεις φωτοβολταϊκών συσκευών. Εισάγοντας τα φάσματα στον προσομοιωτή, μπορούμε να εκτελέσουμε καμπύλες J–V και να συγκρίνουμε άμεσα πώς συμπεριφέρονται οι συσκευές σε διαφορετικές συνθήκες φωτισμού (π.χ. AM1.5G, μολυσμένη ατμόσφαιρα, πρωινή έναντι μεσημεριανού ήλιου).

1. Εισαγωγή:

Στο Μέρος Α, είδαμε πώς τα φάσματα μεταβάλλονται ανάλογα με την ώρα της ημέρας, την εποχή, το γεωγραφικό πλάτος και την ποιότητα του αέρα. Σε αυτή την ενότητα, θα εισαγάγουμε αυτά τα φάσματα στον προσομοιωτή για να εξετάσουμε την επίδρασή τους στην απόδοση της συσκευής. Επειδή το σφάλμα κανονικοποίησης έχει διορθωθεί, κάθε φάσμα διατηρεί πλέον την απόλυτη ακτινοβολία του. Αυτό σημαίνει ότι τόσο το σχήμα του φάσματος (π.χ. η καταστολή της υπεριώδους ακτινοβολίας από τα αερολύματα, η απορρόφηση της υπέρυθρης ακτινοβολίας από τον υδρατμό) όσο και η συνολική ένταση επηρεάζουν τα αποτελέσματα της καμπύλης J–V.

Αυτή η προσέγγιση μας επιτρέπει να απαντήσουμε σε πρακτικά ερωτήματα, όπως:

• Με ποιον τρόπο η έντονη ρύπανση (υψηλή οπτική πυκνότητα αερολυμάτων) μειώνει το φωτορεύμα;
• Ποιες εποχιακές ή ημερήσιες επιδράσεις είναι ορατές στην καμπύλη J–V;
• Πόσο ευαίσθητο είναι ένα οργανικό ηλιακό στοιχείο στο φασματικό σχήμα σε σύγκριση με τη συνολική του ακτινοβολία;

Συνδέοντας τα φάσματα απευθείας με τις προσομοιώσεις J–V, γεφυρώνουμε το χάσμα μεταξύ της μοντελοποίησης της ηλιακής ακτινοβολίας και της ανάλυσης της απόδοσης της συσκευής, καθιστώντας δυνατή τη δοκιμή ρεαλιστικών συνθηκών λειτουργίας πέρα από το πρότυπο AM1.5G.

2. Ξεκινώντας:

Αυτό το εκπαιδευτικό πρόγραμμα συνεχίζει απευθείας από την προηγούμενη ενότητα ( δείτε το Μέρος Α). Βεβαιωθείτε ότι έχετε ολοκληρώσει αυτό το εκπαιδευτικό πρόγραμμα πριν ξεκινήσετε εδώ. Θα υποθέσουμε ότι έχετε ήδη δημιουργήσει ένα νέο φάσμα με την ονομασία Example χρησιμοποιώντας τη Γεννήτρια Ηλιακού Φάσματος. Ανοίξτε το φάσμα example στον Επεξεργαστή Οπτικού Φάσματος. Σε αυτό το μέρος του εκπαιδευτικού προγράμματος, ο στόχος μας είναι να δημιουργήσουμε ένα φάσμα που να διαφέρει σημαντικά από το τυπικό φάσμα αναφοράς AM1.5G. Για να το κάνετε αυτό, μπορείτε να προσαρμόσετε οποιαδήποτε από τις παραμέτρους εισόδου — όπως την ώρα της ημέρας, την ημερομηνία, το γεωγραφικό πλάτος, την περιεκτικότητα σε υδρατμούς στην ατμόσφαιρα ή το οπτικό βάθος των αερολυμάτων. Στο παρακάτω παράδειγμα, το οπτικό βάθος των αερολυμάτων (AOD) έχει οριστεί σε 7.0, δημιουργώντας ένα πολύ πιο αδύναμο προφίλ Iglobal και Idiffuse σε σύγκριση με το AM1.5G (δείτε ??).

Αφού ρυθμίσετε τις παραμέτρους και δημιουργήσετε το νέο σας φάσμα, κάντε κλικ στο κουμπί "Εξαγωγή φάσματος" για να το αποθηκεύσετε στο μοντέλο. Το φάσμα θα εισαχθεί αυτόματα ξανά στον Επεξεργαστή Οπτικού Φάσματος, όπου θα προστεθεί με το όνομα Example. Αυτό μπορεί να φανεί στην εικόνα ??.

3. Εκτέλεση της βασικής προσομοίωσης.

Πριν χρησιμοποιήσουμε το προσαρμοσμένο ηλιακό φάσμα που δημιουργήσατε, ας εκτελέσουμε μια βασική ηλεκτρική προσομοίωση για να καθορίσουμε την τρέχουσα απόδοση της συσκευής. Στη συνέχεια, θα συγκρίνουμε τα αποτελέσματα με την προσομοίωση που χρησιμοποιεί το νέο σας φάσμα.

4. Χρήση των φασμάτων που δημιουργήσατε.

Τώρα, θα χρησιμοποιήσουμε το φάσμα που δημιουργήσατε (π.χ., Example) σε μια προσομοίωση συσκευής. Ανοίξτε την καρτέλα "Οπτικά" και κάντε κλικ στο "Πηγές Φωτός" για να ανοίξετε τον επεξεργαστή "Πηγής Φωτός". Αλλάξτε το φάσμα από AM1.5G σε ένα παράδειγμα και, στη συνέχεια, εκτελέστε ξανά την ηλεκτρική προσομοίωση. Τέλος, ελέγξτε τα jv.csv (ή jv.csv) και sim_info.dat για να συγκρίνετε τις ενημερωμένες τιμές PCE, VOC και JSC με τις αρχικές τιμές.