Kennlinie

Mit einer Kennlinie werden immer zwei GrĂ¶ĂŸen dargestellt, die voneinander angewiesen sind. Die Strom-Spannungs-Kennlinie zeigt die Proportion von Zellstrom und Zellspannung bei Solarzellen an, bzw. das Auftreten der Solarzelle in Dependenz von Lichteinstrahlung und Temperatur. Sie wird auch deswegen als I-U-Kennlinie bezeichnet. Üblicherweise wird die Kennlinie einer Halbleiterdiode (Solarzelle) in vier Quadranten aufgesplittet. Die verbreitete Demonstration in der I-U-Kennlinie von Solarzellen ist auf den vierten Quadranten, die Stromproduktion beschrĂ€nkt.

Durch die Betrachtungsweise der Kennlinie bei Solarzellen wird das bessere VerstĂ€ndnis fĂŒr die Verhaltensweise von Photovoltaikanlagen verdeutlicht. Zudem kann durch die Vermessung der Kennlinie die FunktionalitĂ€t der Photovoltaikanlage einer Bewertung unterzogen werden. Fehler, z.B. Verschattungen oder sonstige Störungen fĂŒhren zu diesen RĂŒckschlĂŒssen bei Abweichungen. Die Kennlinie der Solarzelle verfĂŒgt ĂŒber einen runden rechteckigen Vorgang. Je rechteckiger der Vorgang der Solarzelle, umso besser ist das Resultat. Die Messung des Kurzschlussstroms erfolgt durch den Zusammenschluss des Vorder- und RĂŒckkontaktes der Solarzelle. Es darf sich kein Verbraucher bzw. Widerstand dazwischen befinden und die Klemmen mĂŒssen offen sein. Der jetzt messbare, fließende Strom wird als Kurzschlussstrom /ISC) bezeichnet. Der Kurzschlussstrom befindet sich geradlinig zur BestrahlungsstĂ€rke.

Eine Messung der Leerlaufspannung wird ohne Kontaktierung des Vorder- und RĂŒckkontaktes vorgenommen. Sie wird als VOC angegeben. Die Spannung des Leerlaufs befindet sich nicht geradlinig zur IntensitĂ€t der Bestrahlung. Sie steigt jedoch schon bei minimaler Bestrahlung sehr stark an und klettert anschließend langsam bis zu einem maximalen Wert weiter an. Bei der Auftragung der Spannung (x-Achse) gegen die StromstĂ€rke (y-Achse) verdeutlicht die Kennlinie (Diagramm), dass nur an einem Element, am Maximum Power Point die Höchstleistung abgegeben wird. Die Solarzelle gibt ihre maximale Leistung am Maximum Power Point (MPP) ab.Der MPP kann sich jedoch modifizieren, weil er von der Temperatur und der IntensitĂ€t der Bestrahlung abhĂ€ngt.




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Eine Ableitung erhĂ€lt der FĂŒllfaktor durch die Kennlinie. Er ist der Quotient aus maximaler Leistung und Kurzschlussstrom und Leerlaufspannung. Er bleibt immer geringer als 1, soll aber so voluminös wie möglich sein. Der FĂŒllfaktor kann auch den Wirkungsgrad der Solarzelle wiedergeben.

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