Evaluation and Extraction of Electrical Parameters of Different Photovoltaic Models Using Iterative Methods

Abstract

Фотоелектричний (PV) модуль зазвичай представлений еквівалентною схемою, параметри якої обчислюються за допомогою експериментальної вольт-амперної характеристики (I-V). Ці параметри мають вирішальне значення для прогнозування точної роботи PV модуля. Точне визначення цих параметрів залишається проблемою для дослідників, що призвело до диверсифікації в моделях та чисельних методах, які використовуються для їх обчислення. Ці параметри запропонованих сонячних PV модулей були розраховані за допомогою ефективної ітераційної методики. У цьому дослідженні використовуються дві математичні (одно- та дводіодні) моделі для вилучення невідомих параметрів у стандартних умовах тестування трьох різних типів технологій PV модулів (багатокристалічної, монокристалічної та тонкоплівкової). Проведено порівняльний аналіз цих моделей на основі моделювання MATLAB в різних кліматичних умовах та під впливом варіацій параметрів моделі. Отримані результати показали добре узгодження з результатами, отриманими експериментально, оскільки ці моделі відрізняються високою чутливістю і реагують на будь-які зміни кліматичних умов (температура, опромінення).

The photovoltaic (PV) module is typically represented by an equivalent circuit whose parameters are calculated using the experimental current-voltage (I-V) characteristic. These parameters are crucial to predict accurate performance of a PV module. The precise determination of these parameters remains a challenge for researchers, which led to a diversification in models and numerical methods used for its computation. These parameters of the proposed solar PV moduls have been calculated using an efficient iterative technique. In this study, two mathematical models are used (single and double diode models) to extract the unknown parameters at standard test conditions (STC) of three different types of PV module technologies (multicrystalline, monocrystalline, and thin-film). A MATLAB simulation based comparative performance analysis of these models under different climatic conditions and the effect of variations in model parameters has been carried out. The results obtained showed a good agreement with the results obtained experimentally as well as these models are highly sensitive and respond to any variation of climatic conditions (temperature, irradiance).