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In questi giorni sto pensando ad un sistema che utilizza celle fotovoltaiche monocristalline irradiate con una concentrazione fino a 50 soli (media concentrazione). Il vantaggio sarebbe l'utilizzo di celle monocristalline facilmente reperibili e a costi di circa un paio di euro al watt ( nominali, quindi ad un sole), per generare una potenza decisamente maggiore. Tralasciando momentaneamente il discorso affidabilità (cioè il decadimento della cella con un fotoirragiamento dalle 20 alle 50 volte maggiore) e le difficoltà nello smaltire il calore (anche se ho già in mente un sistema semplice per raffreddarle ad acqua, con circuito chiuso, già provato e che mantiene la temperatura a circa una trentina di gradi in pieno sole).
Ora nel caso di una cella ideale, se aumento la radiazione solare di x volte, ho una corrente fotoindotta che è pari ad x* Iph, ponendo Iph come la corrente fotoindotta da una radiazione solare do 800W/m^2, cioè a seguito di un irradiazione canonica.
In base a questo la mia corrente Isc_x, cioè di corto circuito a x soli, sarebbe pari circa (x/fact) * Isc_1, con fact > 1 ma sufficientemente piccolo. In pratica, se aumento di 20 volte la radiazione, mi aspetto un aumento corrente di corto circuito di (poniamo) 16 volte. Questo perchè ovviamente ci sono altre grandezze da prendere in esame.
Inoltre anche la Voc_x è maggiore di Voc_1, poichè la tensione cresce in maniera logaritmica con l'irradizione.
In pratica sotto certe condizioni sono in grado di aumentare l'efficienza di conversione della cella, proprio grazie alla maggiore concentrazione della radiazione solare.
Tornando alle celle reali, questo non succede. Questo perchè in realtà sono costruite per avere buone prestazioni in condizioni di irradiazione normale, e quindi alcuni parametri costruttivi "remano contro".
Uno su tutti è la Rsr, cioè la resistenza in serie alla mia cella fotovoltaica, che è appunto assimilabile ad un generatore di corrente ideale, affiancato da un diodo, da una resistenza in parallelo, e appunto dalla famigerata resistenza in serie Rsr, che di fatto riduce la corrente in uscita a concentrazioni elevate.
Questo avviene perchè la tensione della cella al silicio è piuttosto bassa, circa 0.6 volt a circuito aperto, e qundi se questa resistenza Rsr fosse di un Ohm, più di 0,6A non posso ottenere...
Ora, la mia domanda è: che cosa determina questa Rsr ?
è determinata solo dalla configurazione della faccia superiore della cella (collegamenti disegnati sulla cella) o anche da qualche altro parametro, non direttamente modificabile su una cella già costruita?
Perchè se fosse solo determinata dai collegamenti di superficie (che hanno una resistenza abbastanza elevata, circa 0,4 Ohm al centimetro lineare, per la cella scarsa in mio possesso), basterebbe sacrificare un po di area della cella e saldare sopra le linee già presenti fili singoli di rame (ponendo sia semplice...ci ho provato ma nn sono riuscito), che hanno una resistenza mooooooolto minore (al centimetro è minore di 0,01 Ohm)
Ora nel caso di una cella ideale, se aumento la radiazione solare di x volte, ho una corrente fotoindotta che è pari ad x* Iph, ponendo Iph come la corrente fotoindotta da una radiazione solare do 800W/m^2, cioè a seguito di un irradiazione canonica.
In base a questo la mia corrente Isc_x, cioè di corto circuito a x soli, sarebbe pari circa (x/fact) * Isc_1, con fact > 1 ma sufficientemente piccolo. In pratica, se aumento di 20 volte la radiazione, mi aspetto un aumento corrente di corto circuito di (poniamo) 16 volte. Questo perchè ovviamente ci sono altre grandezze da prendere in esame.
Inoltre anche la Voc_x è maggiore di Voc_1, poichè la tensione cresce in maniera logaritmica con l'irradizione.
In pratica sotto certe condizioni sono in grado di aumentare l'efficienza di conversione della cella, proprio grazie alla maggiore concentrazione della radiazione solare.
Tornando alle celle reali, questo non succede. Questo perchè in realtà sono costruite per avere buone prestazioni in condizioni di irradiazione normale, e quindi alcuni parametri costruttivi "remano contro".
Uno su tutti è la Rsr, cioè la resistenza in serie alla mia cella fotovoltaica, che è appunto assimilabile ad un generatore di corrente ideale, affiancato da un diodo, da una resistenza in parallelo, e appunto dalla famigerata resistenza in serie Rsr, che di fatto riduce la corrente in uscita a concentrazioni elevate.
Questo avviene perchè la tensione della cella al silicio è piuttosto bassa, circa 0.6 volt a circuito aperto, e qundi se questa resistenza Rsr fosse di un Ohm, più di 0,6A non posso ottenere...
Ora, la mia domanda è: che cosa determina questa Rsr ?
è determinata solo dalla configurazione della faccia superiore della cella (collegamenti disegnati sulla cella) o anche da qualche altro parametro, non direttamente modificabile su una cella già costruita?
Perchè se fosse solo determinata dai collegamenti di superficie (che hanno una resistenza abbastanza elevata, circa 0,4 Ohm al centimetro lineare, per la cella scarsa in mio possesso), basterebbe sacrificare un po di area della cella e saldare sopra le linee già presenti fili singoli di rame (ponendo sia semplice...ci ho provato ma nn sono riuscito), che hanno una resistenza mooooooolto minore (al centimetro è minore di 0,01 Ohm)
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