研究生: |
陳文彥 chen wen yen |
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論文名稱: |
提升太陽能光電系統效率之研究 A study in the efficiency enhancement of solar photovoltaic systems |
指導教授: | 劉傳璽 |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
機電工程學系 Department of Mechatronic Engineering |
論文出版年: | 2011 |
畢業學年度: | 99 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 92 |
中文關鍵詞: | 開路電壓 、短路電流 、負載阻抗 |
英文關鍵詞: | open-circuit voltage, short-circuit current, load impedance |
論文種類: | 學術論文 |
相關次數: | 點閱:215 下載:0 |
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近年來能源問題逐漸受到各國的重視,而目前的太陽能發電效率普遍都不高,所以如何增加太陽能發電效率是值得研究的。本文之研究重點在提升太陽能電池發電量的方法、太陽能陣列最佳安裝之位置,以及環境溫度、日照量對太陽能板發電量有何影響,並探討水冷式清洗機構提升太陽能電池之發電量。其次研究模擬太陽能電池特性曲線的最佳化,將太陽能電池等效電路的開路電壓(VOC)和短路電流(ISC)以數學式表示,再以MATLAB軟體模擬出I-V及P-V特性曲線,並設定不同溫度和照度兩種參數,從中可以找出最佳的數據,使太陽能電池發揮出最大效益。
由於開路電壓(VOC)會隨著溫度增高而降低,短路電流(ISC)也會隨著日照強度增強而有所變化,以致於最大功率點會隨著環境改變而有所變化,所以我們可以利用改變輸出端的負載阻抗使其系統在任何天氣條件下都能達到最大功率點。
In recent years, researchers from various countries have gradually paid attention to energy related issues. For example, how to increase the efficiency of solar energy generation is an important topic because the efficiency at present is not high in general. The purpose of this study is to examine the method in promoting the power rate of solar cells, the optimal installation position of the solar system, the effect of ambient temperature and sunlight quantity on the power rate of solar system, and the power rate of the solar cell array promoted by water-cooled clean system. The study also aims to examine the I-V (current-voltage) characteristics of solar cells through simulation in an attempt to optimize the open circuit voltage (VOC) and short-circuit current (ISC) of equivalent circuits of solar cells, which are modeled mathematically by using MATLAB to simulate the I-V and P-V characteristic curves. In the simulation, temperatures and illuminations were used as the parameters.
Due to the fact that the open circuit voltage (VOC) increases as the temperature decreases, and that the short-circuit current (ISC) varies with the intensity of sunlight, the maximum power point also varies with the change in the environment. As a result, in this study we have proposed to adjust the output load impedance for the system to achieve the maximum power point according to the weather condition.
[1]2007年能源科技研究發展白皮書。http://www.moeaboe.gov.tw/Policy/PoMain.aspx?PageId=energytechwhitepaper.
[2]呂錫民,邱錦松,唐震宸,“台灣再生能源發展狀況與潛力”,工程月刊,第七十三卷,第二期。
[3]汪偉恩,“大型太陽光電系統市場趨勢”,光連月刊,第七十五期,2008年5月。
[4]太陽能學刊第二卷第一期,1997年4月。
[5]黃秉鈞,“我國太陽能發展的現況與展望”,光訊,第六十八期,1997年10月。
[6]黃秉鈞,“我國太陽光電能發展前景”,太陽能學刊,1996年。
[7]經濟部能源局,“太陽光電發電示範系統推廣計畫”。
[8]吳財福,“太陽光電能供電與照明系統綜論第二版”,全華圖書,2007年11月。
[9]徐慶堂,“電子學I”,台科大圖書,2007年6月。
[10]劉傳璽、陳進來,“半導體元件物理與製程”,五南圖書,2006年1月。
[11]包濬瑋,“太陽光發電系統運轉性能評估”,中原大學碩士論文,民國92年。
[12]阮憲熙,“具有換流器故障偵測之太陽能發電系統”,國立台灣科技大學碩士論文,民國89年。
[13]江律穎,“單向三線式光伏能量轉換系統之研究”,國立成功大學碩士論文,民國87年。
[14]T.Markvart,“Solar Electricity,”John Wiley&Sons,New York,1995.
[15]B.K.Bose,P.M.zczesny,and R.L. Steigerwald,“Microcomputer Control of A Residential Photovoltaic Power Condition System,”IEEE Transactions on Industry Application,Vol.1A-21,No.5,1985,pp.1182-1191.
[16]K.H.Hussein,I.Muta,T.Hoshino, and M.Osakada,“Maximum Photovoltaic Power Tracking:an algorithon for rapidly changing atmospheric conditions,”IEEE proc.Gener.Transm.Distrib,Vol.142, No.1,1995,pp.59-64.
[17]莊嘉琛,“太陽能工程-太陽電池篇”,全華圖書,1997年8月。
[18]“太陽能源暨電能轉換實驗室實習手冊”,開富股份有限公司,2008年。
[19 ]C.C.Hua,J.R.Lin,and C.M.Shen,“Photovoltaic system-Characteristics of Solar Cells and Control of Battery Charger,”Proc.NSC,Part-A,Vol.21,No.5,1997,pp.476-484.
[20]E.Koutroulis,and K.Kalaitzakis,“Development of a Microcontroller-Based,Photovoltaic Maximum Power Point Tracking Control System”IEEE Transactions on Power Electronics,Vol.16,No 1,2001.pp.46-54.
[21]工業技術研究院,“全額補助太陽光電系統設計施工規範研討資料”,2004年。
[22]行政院國科會專題研究計畫,“替代能源實驗模組教育素材的研發”,2004年。
[23]黃柏文,“提升太陽能電池發電效率參數與機構之研究”,正修科技大學碩士論文,民國94年。
[24]T.-F.Wu,C.-H.Chang,Z.-R.Liu,and T.-H.Yu,“Single-Stage Converters for Photovoltaic Powered Lighting Systems with MPPT and Charging Features,”Proceedings of the IEEE Applied Power Electronics Conf.,1998,pp.1149-1155.
[25]M.Vaidya,E.K.Stefanakos,B.Krakow,H.C.Lamb,T. Arbogast,and T.Smith,“Direct dc-dc Electric Vehicle Charging with a Grid Connected Photovoltaic System,”Proceedings of Photovoltaic Specialists Conference,Conference Record of the Twenty Fifth IEEE, 1996,pp.1505-1508.
[26]H.C.Lamb,E.K.Stefanakos,T.Smith,B.Krakow,C.Hernandez, R.Rodriguez and M.Kovac,“Efficient Photovoltaic Charging of Electric Vehicles,”Proceedings of Southcon Conference Record,1994,pp.47-52.
[27]華志強,林忠榮,沈志明,“太陽能電池特性之模擬與儲能系統之研製”,第十七屆電力研討會。
[28]陳福春,“太陽能供電變頻冷氣機研究”,國立中正大學電機工程研究所碩士論文,民國91年。
[29]張智星,“MATLAB程式設計-入門篇”,鈦思科技出版社,民國93年。
[30]張智星,“MATLAB程式設計與應用”,全華圖書,2002年11月。
[31]莊鎮嘉,鄭錦聰,“MATLAB程式設計實務”,全華圖書,2008年8月。