Device Modeling of Solar Cell

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太陽電池のスパイスモデルの概要

株式会社ビー・テクノロジー

http://www.bee-tech.com

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1. 太陽電池のスパイスモデルの概要

V_V1I(Isence)* V(V1:+)

SEL>>

I(Isence) Vpm Voc

Pmax

IpmIsc Voc ：開放電圧 (Open Circuit Voltage)Isc: 短絡電流 (Short Circuit Current)

Pmax: 最大出力点 (Maximum Power Point) 最適動作点 (Just Fit Point)Ipm=Ipmax: 最適動作電流Vpm=Vpmax: 最適動作電圧

max *

max max* max

P Vpm Ipm

P Vp Ip


1. 太陽電池のスパイスモデルの概要スパイスモデルの等価回路図電流源、ダイオードモデル、 2 つの抵抗で表現出来る

R s

R s h

電流源 IDC ダイオード抵抗抵抗

ダイオードモデルの順方向特性 (IV)に

関わるモデルパラメータのみ採用する


1. 太陽電池のスパイスモデルの概要ダイオード・モデル

Forward Current Characteristic→IS,N,RS,IKF

モデルパラメータ

説明単位デフォルト

IS 飽和電流 A 1E-14

N 放射係数 1

RS 寄生抵抗 Ohm 0.001

IKF 高注入 Knee 電流 A 0IS:Saturation CurrentN:Emission CoefficientRS:Series ResistanceIKF:High-injection knee Current

モデルパラメータの IKF は、 Pspice 独自のパラメータです。他の SPICE 系シミュレータでは使用出来ない可能性があります。 IKF は太陽電池のモデリングの際には、 0 でも問題ありません。


1. 太陽電池のスパイスモデルの概要太陽電池モデルのシミュレーション結果

V_V1

0V 5V 10V 15V 20V 25V 30VI(Isence)* V(V1:+)

0W

50W

100W

150W

200W

(16.900,109.848)

I(Isence)0A

2A

4A

6A

8A

10A

SEL>>

(16.900,6.4999)

(21.596,0.000)

0.000,7.3196)


1. 太陽電池のスパイスモデルの概要太陽電池モデルの出力特性の解析精度

+Symbol Measurement Simulation %Error

Isc 7.4000 7.3196 -1.086Voc 21.6000 21.5950 -0.023Ipm 6.5000 6.4999 -0.002Vpm 16.9000 16.9000 0.000

Pmax(Ipm*Vpm) 109.8500 109.8480 -0.002

V_V1I(Isence)* V(V1:+)

SEL>>

I(Isence) Vpm Voc

Pmax

IpmIsc


2. 太陽電池モデルと日射量で過渡解析

日射データの過渡的なデータがある場合

日射量

時間

電流値

換算


日射データの過渡的なデータがある場合

R s

R s h

電流源 IDC ダイオード抵抗抵抗

I 1

電流源 IPWL






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