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Testez les systèmes solaires, de la cellule aux panneaux complets
À bien des égards, les cellules solaires fonctionnent de la même manière que les plantes, qui utilisent la photosynthèse pour convertir l'énergie solaire. Alors que les plantes ont besoin de millions d'années d'évolution pour être plus efficaces, les ingénieurs ont fait d'énormes progrès dans le rendement des cellules solaires au cours des dernières décennies. Que vous travailliez sur les limites quantiques de l'efficacité des matériaux des cellules solaires ou que vous utilisiez des matériaux de nouvelle génération pour améliorer les onduleurs, Tektronix fournit des solutions pour vous permettre d'aller plus vite.
Tektronix donne des moyens à une nouvelle génération d'innovateurs
Tektronix travaille avec des ingénieurs du monde entier, comme l'équipe Innoptus Solar, pour repousser les limites de l'énergie solaire. Les énergies renouvelables sont vitales pour l'avenir de notre planète, et Tektronix est là pour aider les ingénieurs à progresser plus vite grâce aux tests, à la simulation, à la caractérisation et bien plus encore.
Techniques pour les systèmes solaires
Tester les onduleurs résidentiels
L’un des composants les plus cruciaux d’un système d’énergie solaire est l’onduleur solaire. Les onduleurs solaires génèrent du courant AC à partir du courant DC produit par les panneaux solaires. Un onduleur DC/AC à une voie peut se connecter à plusieurs panneaux solaires, tous connectés en parallèle. La sortie de ce panneau solaire peut varier de 100 à 600 V DC. Les onduleurs conçus pour les applications résidentielles utilisent cette entrée DC et produisent généralement de 3 à 12 kW de CA monophasé, biphasé ou triphasé connecté au réseau électrique.
Ces onduleurs utilisent une technique appelée suivi du point de puissance maximale, ou MPPT, pour extraire la puissance maximale des panneaux solaires. Pour tester ces onduleurs, des alimentations à changement de gamme automatique telles que celles de la série EA 10000 sont utilisées pour simuler le panneau solaire. Ces alimentations sont capables de simuler une gamme d'irradiances pour simuler un panneau tout au long de la journée, tandis que leur capacité à changer de gamme automatiquement permet à une alimentation de faible puissance d'atteindre les tensions et les courants requis pour la simulation sans acheter de watts inutilisables.
En programmant des charges électroniques DC telles que celles de la série EA ELR 10000 dans différents profils de courant ou de résistance, ces mesures peuvent être facilement obtenues. Ces charges électroniques sont idéales pour les tests de piles à combustible avec une puissance d’entrée allant jusqu’à 30 kW, qui peuvent être étendues dans un système jusqu’à 3,84 MW. Un générateur de formes d'ondes arbitraires intégré permet d'effectuer des essais dynamiques, tandis que les capacités de régénération permettent de récupérer jusqu'à 96 % de l'énergie des piles à combustible qui serait autrement perdue sous forme de chaleur.
Simulation de grands panneaux solaires
Les onduleurs solaires commerciaux fonctionnent généralement dans une plage de 30 à 1 MW, avec une tension d'entrée des panneaux solaires allant jusqu'à 1 500 V DC. Ils produisent une alimentation triphasée en courant alternatif. À ces niveaux de puissance, il n'est pas pratique d'utiliser une seule entrée de panneau. Au lieu de cela, les onduleurs commerciaux disposent de plusieurs entrées MPPT (Maximum Power Point Tracking) qui sont additionnées au niveau DC/DC avant d'être alimentées dans l'onduleur DC/AC. Pour tester ce type d'onduleur, il faut utiliser plusieurs alimentations à changement de gamme automatique, une pour chaque entrée. Grâce à la capacité des alimentations de la série EA 10000 à mettre en parallèle jusqu'à 64 unités tout en simulant des cellules photovoltaïques, ce besoin de parallélisme ne pose aucun problème. En outre, vous pouvez programmer chaque alimentation DC indépendamment pour simuler différents profils d'irradiation. Par exemple, sur une entrée de l'onduleur, vous pouvez simuler un panneau solaire en plein soleil, tandis que sur une autre entrée, vous pouvez simuler un panneau solaire partiellement ou totalement ombragé.
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Le logiciel Clarius du 4200A-SCS simplifie la caractérisation des cellules photovoltaïques.
En savoir plus :
Des tests d'efficacité de base simplifiés pour la caractérisation des cellules photovoltaïques
Caractériser les cellules
Physiquement, une cellule photovoltaïque n'est rien d'autre qu'une jonction p-n spéciale qui utilise l'effet photoélectrique interne présent dans tous les semi-conducteurs. L’un des principaux objectifs des chercheurs en cellules photovoltaïques est d’améliorer l’efficacité des cellules et de maximiser l’extraction d’énergie qui résulte de ce processus. Cela nécessite des mesures précises courant-tension (I-V) des nouveaux matériaux et des cellules terminées. Les unités de source et de mesure Keithley, telles que les séries Graphical 2400 et 2600B, sont des outils essentiels pour les chercheurs grâce à leur capacité source/absorption à 4 quadrants et à la précision de leur mesure. Pour les laboratoires plus avancés, l'analyseur de paramètres 4200A-SCS est recherché pour ses capacités capacitance-tension (C-V) et pulsées supplémentaires, ainsi que pour sa bibliothèque intégrée comprenant des tests et des résultats d'échantillons pour tests I-V, C-V, C-f, DLCP, I-V pulsé et de résistivité des cellules photovoltaïques.
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