Analisi Nodal

Este papel presenta el análisis fotovoltaico-orientado nodal (PVONA), un instrumento general y flexible para eficiente simulaciones espacialmente resueltas para células fotovoltaicas (PV) y módulos. Este acercamiento vence el problema principal del Programa de Simulación convencional con el Circuito integrado accesos a base de Énfasis para solucionar modelos de red de circuito, que son el númerolimitado de los nodos que pueden ser simulados debido a la memoria y exigencias de tiempo calculadoras. PVONA integra una estructura de datos expresamente diseñada escasa y una gráfica que procesa el algoritmo de gradiente a base de unidad paralelo conjugado en un Newton-Raphson PV-oriented iterativo solver. Este primero evita el análisis de netlist complicado y que lleva mucho tiempo, el segundosalva el espacio de memoria, y tercio acelera el procedimiento de simulación. En las pruebas, PVONA generó la corriente local y los mapas de voltaje de un modelo con 316 × 316 nodos con una película delgada PV la célula en 15 s, p. ej., usando sólo el 4.6 % del tiempo requerido por el último paquete de LTSPICE. La caracterización de 2-D es usada como un estudio del caso y el uso potencial dePVONA hacia el análisis cuantitativo de electroluminescence son hablados. Simulación de Circuito de términos de índice, análisis nodal, simulación numérica, informática de paralela, células fotovoltaicas (PV).
I. La Introducción
células FOTOVOLTAICAS (PV) a menudo es simplificada como un modelo de diodo amontonado sin consideraciones espaciales. Esto es una simplificación que es sólo válida parapequeñas células en irradiaciones relativamente bajas. Esta aproximación no es válida, p.ej., en el caso de dispositivos con muy altas corrientes (p.ej., dispositivos de concentrador) o dispositivos de película más grandes delgados con efectos de resistencia fuertes laterales. El efecto de esto sobre el voltaje corriente tuerce " yo la v " es demostrada [1] considerando resistencias laterales en undispositivo de película delgada que usa un 1r modelo distribuido. Además, el modelo amontonado no permite a la representación de defectos
visto en un entorno de producción. Los métodos de control de calidad actualmente son en gran parte medidas " yo la v ", que muestran el efecto de cualquier publicación de producción, pero no la publicación sí mismo. Con el desarrollo de exploración moderna ymétodos de caracterización de imagimática, p.ej., la corriente inducida por rayo láser [2], electroluminescence (EL-) [3], la fotoluminescencia [4], y la cerradura - en thermography [5], algunos fabricantes se mueven para incluir técnicas de medida espaciales en su control de calidad. Sin embargo, la imagimática de luminescencia comúnmente usada en entornos industriales es a menudo cualitativa y así norealiza el potencial lleno de estas medidas. Esto requiere un instrumento que permite al modelado de las propiedades locales eléctricas en un acercamiento de 2-D, con la resolución razonable espacial ( p.ej., equivalente con una imagen de megapixel) en una velocidad industrialmente relevante. Este papel presentará tal motor de simulación que puede ser usado en la informática de simulacionesintensivas de alta resolución. La 2-D que modela técnicas toma la naturaleza espacial de dispositivos en consideración y principalmente fue hecha por instrumentos de simulación de circuito, p.ej., el Programa de Simulación con el Énfasis de Circuito integrado (la ESPECIA) derivados. Galiana et al. [6] presentó un modelo con la parametrización detallada para el concentrador PV células y demostró sufidelidad en la representación de propiedades localizadas. Eidelloth et al. [7] propuso una estructura complicada modela para células a base de oblea con la rejilla de contacto metálica. Sin embargo, el estudio del caso de los 400 × 400 simulación de nodos requiere un espacio de memoria de 5 gigaoctetos y 8 h para una condición de tendencia sola.
Vorasayan et al. [8] y Ott et al. [9] estructuras...