CARATTERISTICHE TECNICHE
CELLA FOTOVOLTAICA
Caratteristica corrente tensione del diodo

I  I0  e
I0
Corrente di saturazione del diodo
q
Carica elettrica dell’elettrone
k
Costante di Boltzmann
T
Temperatura assoluta
qU k T

1
Caratteristica corrente tensione cella FV

I  ISC  I 0  e
I SC
qU k T
Corrente di corto circuito della cella fotovoltaica
La corrente di corto circuito è un parametro
caratteristico della cella fotovoltaica e dipende
dall’area della giunzione. Per celle al silicio si ha
30
–
35
mA/cmq.
La corrente di corto
l’irraggiamento solare .
circuito
aumenta con

1
Caratteristica corrente tensione cella FV
k  T  I CS 
U OC 
 ln 
 1
q
 I0

U OC Tensione a vuoto della cella fotovoltaica
Il punto di funzionamento della cella
collegata ad un carico R è data
dall’intersezione tra la retta RI e la
caratteristica
della
cella.
Nel punto C si ha il max trasferimento della
potenza da parte del generatore FV data da
U max  I max
Punto di lavoro
Punto di massimo
trasferimento della
potenza
Potenza massima
Fattore di riempimento ( Fill Factor )
U max  I max Elevato significa caratteristica I-V
FF 
“ squadrata “ ed è indicatore della
U OC  ISC qualità della cella ( 0,7 - 0,85 ) .
Efficienza di conversione ( rendimento )

Rapporto tra la potenza max erogata dalla cella e la potenza che riceve dal
sole. Varia dall’ 8% al 20%.
Variazione della caratteristica I-V
Elevato significa caratteristica I-V
“ squadrata “ ed è indicatore della
qualità della cella ( 0,7 - 0,85 ) .
k
Aumenta irraggiamento ( W/mq ) cresce la
corrente di corto circuito mentre la tensione
a vuoto rimane pressochè costante.
Complessivamente si ha aumento della
potenza erogata dalla cella.
Costante di Boltzmann
Aumenta temperatura diminuisce la
tensione a vuoto mentre la corrente di corto
circuito rimane quasi costante.
Complessivamente si ha diminuzione della
potenza erogata dalla cella.
Dati nominali di un modulo
Le condizioni standard di prova sono stabilite dalla norma IEC/EN 60904
riferite a :
Irraggiamento solare ( G ) : 1000 W/mq
Temperatura delle celle : 25 °C
Nella realtà i moduli funzionano ad una temperatura diversa dai 25°C
N.O.C.T.
Nominal Operating Cell Temperature e
viene utilizzato per calcolare l’influenza
della temperatura sulla potenza.
La temperatura TNOCT , definita dal costruttore varia tra 45 e 50 °C
Dati nominali di un modulo
Le condizioni operative nominali sono:
Irraggiamento solare ( G ) : 800 W/mq
Temperatura ambiente dell’aria : 20 °C
Velocità dell’aria sul retro del modulo: 1 m/s
Modulo funzionante a vuoto.
Se una cella funziona con irraggiamento diverso da 800 W/mq e temperatura
ambiente diversa da 20 °C assume la temperatura
TCell  Tamb  G 
Tnocy  20
800
Dati nominali di un modulo
La variazione percentuale di potenza dovuta ad una temperatura della
cella diversa da 25°C è data da:
Pm %  CT  TCell  25
Dove CT è il coefficiente di temperatura per la potenza ( variazione percentuale
di potenza per ogni grado di differenza da 25°C ) e viene comunicato dal
costruttore.
TNOCT e CT devono essere più bassi possibile.
Dati di targa
Ogni modulo deve essere dotato di una targa “ leggibile e indelebile “
riportante i seguenti dati:
Nome o simbolo del costruttore
Tipo o numero del modello
Numero di serie con codifica della data e del luogo di produzione
Polarità dei terminali
Max tensione di esercizio
Classe di impiego dei moduli ( A con tensione > 120 V c.c., C
Esiste anche una classe B ma non è ammessa dalle norme europee.)
con tensione < 120 V c.c.
Dati forniti dal costruttore
La scheda tecnica abbinata al modulo FV deve indicare :
Tensione a vuoto UOC
Corrente di corto circuito ISC
Potenza max fornita Pmax con indicazione della tolleranza
Tensione e corrente nel punto di max potenza Umpp e Impp
Corrente nominale max dei dispositivi di protezione contro le sovracorrenti
abbinabili al modulo ( in generale fusibili )
Numero max di moduli collegabili in serie / parallelo
Temperatura della cella in condizioni operative nominale ( TNOCT )
Coefficienti di temperatura per la potenza e la tensione
Scelta dei moduli
1 – Efficienza di conversione. Parametro più pubblicizzato dai costruttori
ma meno importante di quanto non si creda. Due moduli di uguale potenza
nominale forniscono la stessa potenza indipendentemente dall’efficienza di
conversione. L’unica differenza è che il modulo meno efficiente occupa più
spazio.
2 – Tolleranza sulla potenza nominale dei moduli. E’ in genere un
parametro sottovalutato. Riveste un ruolo importante in quanto la
disomogeneità dei moduli in una stringa riduce la potenza prodotta (
mismatching ).
3 – Temperatura TNOCT e il coefficiente di temperatura CT.
indicatori di come aumentano le perdite con la temperatura.
Sono