BA – Spice-Modell für Photovoltaikzellen zur Simulation der Verschattungsproblematik

Entwicklung eines Spice-Modells für Photovoltaikzellen zur Simulation der Verschattungsproblematik

Es gibt verschieden komplexe Ansätze zur Modellierung des elektrischen Verhaltens von Photovoltaik-Zellen. Einfache Modelle berücksichtigen nur das generatorische Verhalten der Zellen im U-I-Diagramm, das Verhalten der Zellen bei negativen Spannungen wird nicht modelliert. Damit wird das Durchbruchverhalten im Rückwärtsbetrieb der Zellen, welches zur Zerstörung führen kann, nicht abgebildet.

Im Rahmen dieser Arbeit soll daher zunächst eine ausgiebige Literaturrecherche zu dem elektrischen Verhalten von Photovoltaikmodulen und verschiedenen analytischen Modellierungsansätze von Photovoltaik-Zellen durchgeführt werden. Auf Basis dieser Recherche soll ein Model gewählt werden, dass das Verhalten bei positiven und negativen Spannungen korrekt abbildet und auch das Durchbruchverhalten beinhaltet. Das ausgewählte Model ist dann in dem Simulationsprogramm LTspice umzusetzen. Hierbei soll das Zellenmodell so programmiert werden, dass ein gesamtes Photovoltaik-Modul aus mehreren Zellen möglichst einfach aufgebaut werden kann, um das Gesamtverhalten des Verbunds zu simulieren. Anschließend ist das Simulationsmodell unter Verwendung realistischer Parameter zu verifizieren.

Bearbeiterin: Wafaa Sodaigui

Betreuerin: Melanie Lavery

Für Studienfächer: EEI

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März