JP6573809B2 - 太陽電池モジュールのシミュレーション - Google Patents
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Description
Claims (14)
- 少なくとも第1太陽電池と第2太陽電池を備える太陽電池モジュールの性能を計算する方法であって、
前記第1太陽電池の第1熱等価回路と前記第2太陽電池の第2熱等価回路を用いて、前記第1太陽電池と前記第2太陽電池との間の熱流量を計算するステップを含み、
前記第1熱等価回路の少なくとも1つのノードが熱結合抵抗により前記第2熱等価回路の対応するノードに接続され、
前記熱結合抵抗は、前記太陽電池モジュールのフロントカバー層の熱抵抗、または、前記太陽電池モジュールの前側粘着層の熱抵抗、または、前記太陽電池モジュールの後側粘着層の熱抵抗、または、前記太陽電池モジュールのバックシート層の熱抵抗、または、前記第1太陽電池を前記第2太陽電池と電気的に接続するリボンの熱抵抗を表す値を有する、
方法。 - 前記計算された熱流量を考慮して、前記太陽電池モジュールのエネルギー収量または電気出力エネルギーを含む前記性能を計算するステップをさらに含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記第1熱等価回路の第1ノードは、前記太陽電池モジュールのフロントカバー層の熱抵抗を表す値を有する第1熱結合抵抗により、前記第2熱等価回路の対応するノードに接続され、かつ/または、
前記第1熱等価回路の第2ノードは、前記太陽電池モジュールの前側粘着層の熱抵抗を表す値を有する第2熱結合抵抗により、前記第2熱等価回路の対応するノードに接続され、かつ/または、
前記第1熱等価回路の第3ノードは、前記太陽電池モジュールの後側粘着層の熱抵抗を表す値を有する第3熱結合抵抗により、前記第2熱等価回路の対応するノードに接続され、かつ/または、
前記第1熱等価回路の第4ノードは、前記太陽電池モジュールのバックシート層の熱抵抗を表す値を有する第4熱結合抵抗により、前記第2熱等価回路の対応するノードに接続され、かつ/または、
前記第1熱等価回路の第5ノードは、前記第1太陽電池を前記第2太陽電池と電気的に接続するリボンの熱抵抗を表す値を有する第5の熱結合抵抗により、前記第2熱等価回路の対応するノードに接続されている、
請求項1または2に記載の方法。 - 所定の時間間隔の範囲内で前記第1太陽電池内に生成された第1熱エネルギー値を取得するステップと、
前記第1熱等価回路への入力として前記第1熱エネルギー値を供給するステップと、
前記所定の時間間隔の範囲内で前記第2太陽電池内に生成された第2熱エネルギー値を取得するステップと、
前記第2熱等価回路への入力として前記第2熱エネルギー値を供給するステップと、
前記少なくとも1つの熱結合抵抗を考慮して、前記モジュール内部の前記第1太陽電池と前記第2太陽電池との間で内部熱流量値を計算するステップと、
前記第1太陽電池の第1温度値を計算するステップと、
前記第2太陽電池の第2温度値を計算するステップとをさらに含む、
請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。 - 前記第1太陽電池内に生成された前記第1熱エネルギー値を取得するステップと、前記第2太陽電池内に生成された前記第2熱エネルギーを取得するステップとは、
前記所定の時間間隔の範囲で、前記第1太陽電池の第1照射値を取得し、前記第2太陽電池の第2照射値を取得するステップと、
前記第1照射から生じる前記第1太陽電池内の光学的に吸収された第1エネルギー値を計算し、前記第2照射から生じる前記第2太陽電池内の光学的に吸収された第2エネルギー値を計算するステップと、
前記光学的に吸収された第1エネルギーから生じる前記第1太陽電池内で生成された前記第1熱エネルギー値を計算し、前記第2光学的に吸収されたエネルギーから生じる前記第2太陽電池内で生成された前記第2熱エネルギーを計算するステップとを含む、
請求項4に記載の方法。 - 前記光学的に吸収された第1エネルギー値と前記第1温度値を考慮して、前記第1太陽電池の第1光生成電流値を計算するステップと、
前記光学的に吸収された第2エネルギー値と前記第2温度値を考慮して、前記第2太陽電池の第2光生成電流値を計算するステップとをさらに含む、
請求項5に記載の方法。 - 前記第1太陽電池の第1電気等価回路の出力ノードが、前記第1太陽電池を前記第2太陽電池と電気的に接続するリボンの電気抵抗を表す値を有する等価抵抗により、前記第2太陽電池の第2電気等価回路の出力ノードと接続されている、前記第1電気等価回路と前記第2電気等価回路を用いるステップと、
前記第1太陽電池の第1電気的動作点と前記第2太陽電池の第2電気的動作点を決定するステップとをさらに含む、
請求項6に記載の方法。 - 前記第1太陽電池内で生成された前記第1熱エネルギー値を取得するステップは、前記第1電気的動作点で前記第1太陽電池により生成された第1電気エネルギー値を計算し、前記第1光学的吸収エネルギー値から前記第1電気エネルギー値を差し引くステップをさらに含み、前記第2太陽電池内で生成された前記第2熱エネルギー値を取得するステップは、前記第2電気的動作点で前記第2太陽電池により生成された第2電気エネルギー値を計算し、前記第2光学的吸収エネルギー値から前記第2電気エネルギー値とを差し引くステップをさらに含む、
請求項7に記載の方法。 - 周囲温度値、風速値および風向指標を取得するステップと、
前記周囲温度と、前記風速と、前記風向と、前記モジュールの内部の前記第1太陽電池と前記第2太陽電池のロケーションとを考慮して、前記所定の時間間隔の範囲内で前記第1太陽電池の第1熱伝達率と前記第2太陽電池の第2熱伝達率を決定するステップと、
前記第1熱等価回路への入力として前記第1熱伝達率を供給し、前記第2熱等価回路への入力として前記第2熱伝達率を供給するステップとをさらに含む、
請求項4から8のいずれか1項に記載の方法。 - 前記所定の時間間隔に対応した時間粒度で、非定常状態動作環境下で時間の関数として、前記太陽電池モジュールにより生成された電気エネルギー値を計算するステップを含む、
請求項4から9のいずれか1項に記載の方法。 - 前記所定の時間間隔は、5秒以下の期間を有する、
請求項4から10のいずれか1項に記載の方法。 - プログラムがコンピュータ上で動かされるとき、請求項1から11のいずれか1項に記載の方法に従って太陽電池モジュールの性能を計算するために適合したコンピュータ・プログラム・コード手段を備える
コンピュータ・プログラム・プロダクト。 - 請求項12に記載のコンピュータプログラムを備える
コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 - 請求項1から11のいずれか1項に記載の方法を実行する手段を備える
データシミュレーションおよびモデリングシステム。
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