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Solarsysteme prüfen – von der Zelle bis hin zu vollständigen Arrays
Solarzellen funktionieren in vielerlei Hinsicht ähnlich wie Pflanzen, die Sonnenenergie durch Photosynthese umwandeln. Während Pflanzen Millionen von Jahren der Evolution benötigen, um ihren Wirkungsgrad zu verbessern, haben Ingenieure in den letzten Jahrzehnten große Fortschritte bei der Effizienz von Solarzellen gemacht. Ganz gleich, ob Sie an den Quantengrenzen des Wirkungsgrads von Solarzellenmaterialien arbeiten oder Materialien der nächsten Generation für verbesserte Wechselrichter verwenden, Tektronix bietet Lösungen, die Ihre Arbeit beschleunigen.
Erfahren Sie, wie es geht:
Tektronix ermöglicht eine neue Generation von Innovatoren
Tektronix arbeitet mit Ingenieuren auf der ganzen Welt zusammen, wie z. B. dem Innoptus Solar Team, um die Solarenergie auf die nächste Stufe zu heben. Erneuerbare Energien sind für die Zukunft unseres Planeten von entscheidender Bedeutung und Tektronix unterstützt Ingenieure dabei, ihre Fortschritte durch Prüfungen, Simulation, Charakterisierung usw. zu beschleunigen.
Techniken für Solaranlagen
Prüfung netzgekoppelter Photovoltaik-Wechselrichter
Solarwechselrichter müssen effizient Wechselstrom aus dem Gleichstromausgang von Solar-Arrays erzeugen, während sie eine gute Beziehung zum Stromnetz aufrechterhalten. Sie verwenden hochentwickelte Elektronik, um Maximum Power Point Tracking (MPPT) sowie aktive Anforderungen zur Netzunterstützung wie Leistungsfaktorkorrektur, Harmonik-Compliance und Ride-Through aufrechtzuerhalten.
Hochspannungs-, Präzisions-Gleichspannungsnetzteile wie die Serie EA 10000 bieten eine zuverlässige, steuerbare Quelle, um die Leistungsabgabe von Solar-Arrays zu simulieren.
Oszilloskope, Spannungstastköpfe, Stromtastköpfe und fortschrittliche Leistungsmesssoftware ermöglichen es Ingenieuren, die Elektronik innerhalb des Wechselrichters zu testen und zu debuggen.
Große Solaranlagen simulieren
Kommerzielle Solarwechselrichter arbeiten in der Regel im Bereich von 30 bis 1 MW mit einer Gleichstromeingangsspannung der Solaranlage von bis zu 1500 VDC und erzeugen dreiphasigen Wechselstrom. Bei diesen Leistungsstufen ist es nicht praktikabel, einen einzelnen PV-Array-Eingang zu verwenden. Stattdessen verfügen kommerzielle PV-Wechselrichter über mehrere MPPT-Eingänge (Maximum Power Point Tracking), die auf DC/DC-Ebene summiert werden, bevor sie in den DC/AC-Wechselrichter eingespeist werden.
Um diesen Wechselrichtertyp zu testen, würde man mehrere Netzteile mit automatischer Bereichswahl verwenden – eines für jeden Eingang. Dank der Fähigkeit der Netzteile der EA 10000-Serie, bis zu 64 Einheiten parallel zu schalten und gleichzeitig Photovoltaikzellen zu simulieren, wird dieser parallele Bedarf gedeckt. Darüber hinaus können Sie jede Gleichstromversorgung unabhängig programmieren, um unterschiedliche Bestrahlungsprofile zu simulieren. Beispielsweise können Sie an einem Wechselrichter-Eingang ein PV-Array bei voller Sonneneinstrahlung simulieren, während Sie an einem anderen Eingang ein PV-Panel simulieren, das teilweise oder vollständig beschattet ist.
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Die Clarius-Software des 4200A-SCS vereinfacht die Charakterisierung von Solarzellen.
Weitere Informationen:
Grundlagen der Solarzellen-Charakterisierung – Effizienzprüfung leicht gemacht
Zellen charakterisieren
Physikalisch gesehen ist eine Solarzelle nichts anderes als ein spezieller pn-Übergang, der den in allen Halbleitern vorhandenen internen photoelektrischen Effekt ausnutzt. Ein Hauptaugenmerk der Solarzellenforscher liegt auf der Verbesserung der Zelleffizienz und der Maximierung der Energiegewinnung aus diesem Prozess. Dies erfordert präzise Strom-Spannungs-Messungen (I-V) sowohl von neuen Materialien als auch von fertigen Zellen. Keithley Source Measure Units wie die Graphical 2400 Series und die 2600B Series sind dank ihrer 4-Quadranten-Quelle/Senke-Fähigkeit und ihrer Präzisionsmessung wichtige Werkzeuge für Forscher. Für fortschrittlichere Labore ist der 4200A-SCS-Parameteranalysator aufgrund seiner zusätzlichen Kapazitätsspannungs- (CV) und Impulsfunktionen sowie seiner integrierten Bibliothek mit Prüfungen und Beispielergebnissen für IV-, CV-, Cf-, DLCP-, Impuls-IV- und Widerstandsprüfungen bei Solarzellen von Bedeutung.
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