Yarı kesik ve tam hücreli fotovoltaik modüllerin matematiksel modellenmesi

Abstract

Son yıllarda üretilen elektrik enerjisi, fosil yakıtlardan üretilmekte ve fosil yakıtlar üretim sırasında CO2 salınımı yaparak çevre kirliliğine sebebiyet vermektedir. Yenilenebilir enerji kaynakları maliyet ve çevre kirliliği açısından tercih sebebi olmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının en önemlilerinden biri güneş enerjisidir. Geleneksel fotovoltaik modüller, full cell (tam hücre) ile modellenmektedir. Günümüzde ise half cut cell (yarı kesik hücre) modülü kullanımı hızla artmaktadır. Yarı kesik hücre, tam hücrenin yarıya kesilmesi metoduyla üretilir. Yarı kesik hücrenin avantajları, tam hücreye göre daha az iç direnç kaybı bulundurması ve tam hücreye göre daha fazla güç elde etmemizi sağlamasıdır. Fotovoltaik sistemde on-grid sistem, şebekeye güneş tarafından üretilen enerjiyi geri göndermektedir. Off-grid sistemde, elektrik sadece PV modüller ile üretilen enerji ile gelmektedir ve sistemde üretilen fazla enerji akülerde depolanmaktadır. Bu tezde tam hücre ve yarı kesik hücrenin, Matlab/Simulink ile matematiksel modellemesi yapılarak benzetimleri yapılmıştır. Yapılan benzetimler, modellemeler ve çalışmalar, güneş enerjisinden yararlanılması ve güneş hücresinden alınan veriminin arttırılması üzerine amaçlanmıştır.

The electrical energy produced in recent years is produced from fossil fuels, and fossil fuels emitting CO2 during production, causes environmental pollution. Renewable energy sources are preferred in terms of cost and environmental pollution. One of the most important renewable energy sources is solar energy. Conventional photovoltaic modules are modeled with full cell. Today, the use of half-cut cell module is rapidly going up. The half-cut cell is produced by the method of cutting the whole cell in half. The advantages of the half-cut cell are that it has less internal resistance loss than the whole cell and allows us to obtain more power than the whole cell. In the photovoltaic system, the on-grid system returns the energy generated by the sun to the grid. In the off-grid system, electricity comes only from the energy generated by the PV modules and the excess energy generated in the system is stored in the batteries. In this thesis, whole and half-cut cells are simulated by mathematical modeling with Matlab / Simulink. The simulations, modeling and studies are aimed to make use of solar energy and increase the efficiency of solar cells.