강의노트 모듈 및 어레이의 모델

모듈의 모델

위의 모델식은 다음과 같이 된다.

$$I = I_{SC}- I_{o}\left\{\exp\left(\left.\left. q\dfrac{V + R_{s}I}{k T}\right)-1\right\}\right.\right.$$

출력전압은 아래의 식으로 표현된다.

$$V = V_{d}- R_{S}I$$

일사량 및 온도에 관한 태양전지 단락 전류는 다음과 같이 구해진다.

$$I_{SC}= I_{SC'(ref)}\left(\dfrac{S}{1000}\right)+ J(T - T_{ref})$$

여기에서 각 기호의 의미는 다음과 같다.

• $T_{ref}$ : 기준온도(25 [℃]= 298 [K])
• $I_{SC(ref)}$ : 기준온도에서의 단락전류 [A]
• $S$ : 현재 일사량 [$W /m^{2}$]
• $J$ : 단락전류 온도계수 [$m A/K$]

모듈의 등가회로 모델

모듈은 위의 셀의 등가회로가 직렬로 연결된 것이며, 이도 동일한 형태의 등가회로로 나타낼 수 있다. 단 다음 출력식이 변경된다. 여기에서 $m$은 태양전지 모듈 내 셀의 수를 의미한다.

$$I_{m}=I_{SC}-I_{o}\left\{\exp\left(\dfrac{V+R_{s}I}{V_{T}}\right)-1\right\}$$

여기에서 $V_{T}$ 는 열 전위차로서 다음과 같이 정의된다.

$$V_{T}= m(k T / q)$$

모듈의 출력전압식도 다음과 같이 나타낼 수 있다.

$$V_{m}= m(V_{d}-IR_{s})$$

어레이의 출력전류식

어레이의 출력 전류식은 다음과 같이 표현된다.

$$I_{A}= N_{P}I_{SC}- N_{P}I_{o}\left\{\exp\left(\dfrac{V_{A}+ I_{A}R_{SA}}{N_{S}V_{T}}\right)- 1\right\}$$

여기에서 각 기호의 의미는 다음과 같다.

• $I_{A}= N_{P}I$ : 어레이 출력전류,
• $I_{SCA}= N_{P}I_{SC}$ : 어레이 단락전류,
• $R_{SA=}\dfrac{N_{S}}{N_{P}}R_{S}$: 내부 직렬 어레이 저항,
• $N_{P}$ : 모듈의 병렬 연결 수
• $N_{S}$ : 모듈의 직렬 연결 수
• $V_{A}= N_{S}V$ : PV 어레이 출력전압