• 제목/요약/키워드: PV module surface temperature

검색결과 42건 처리시간 0.028초

건물 적용 유형별 공기식 BIPVT 유닛의 전기 및 열성능 비교에 관한 연구 (A Study on the Performance Comparisons of Air Type BIPVT Collector Applied on Roofs and Facades)

  • 강준구;김진희;김준태
    • 한국태양에너지학회 논문집
    • /
    • 제30권5호
    • /
    • pp.56-62
    • /
    • 2010
  • The integration of PV modules into building facades or roof could raise their temperature that results in the reduction of PV system's electrical power generation. Hot air can be extracted from the space between PV modules and building envelope, and used for heating in buildings. PV/thermal collectors, or more generally known as PVT collectors, are devices that operate simultaneously to convert solar energy from the sun into two other useful energies, namely, electricity and heat. This paper compares the experimental performance of BIPVT((Building-Integrated Photovoltaic Thermal) collectors that applied on building roof and facade. There are four different cases: a roof-integrated PVT type and a facade-integrated PVT type, the base models with an air gap between the PV module and the surface, and the improved models for each types with aluminum fins attached to the PV modules. The accumulated thermal energy of the roof-integrated type was 15.8% higher than the facade-integrated regardless of fin attachment. The accumulated electrical energy of the roof-integrated type was 7.6% higher, compared to that of the facade-integrated. The efficiency differences among the collectors may be due to the fact that the pins absorbed heat from the PV module and emitted it to air layer.

Automatic Detection of Malfunctioning Photovoltaic Modules Using Unmanned Aerial Vehicle Thermal Infrared Images

  • Kim, Dusik;Youn, Junhee;Kim, Changyoon
    • 한국측량학회지
    • /
    • 제34권6호
    • /
    • pp.619-627
    • /
    • 2016
  • Cells of a PV (photovoltaic) module can suffer defects due to various causes resulting in a loss of power output. As a malfunctioning cell has a higher temperature than adjacent normal cells, it can be easily detected with a thermal infrared sensor. A conventional method of PV cell inspection is to use a hand-held infrared sensor for visual inspection. The main disadvantages of this method, when applied to a large-scale PV power plant, are that it is time-consuming and costly. This paper presents an algorithm for automatically detecting defective PV panels using images captured with a thermal imaging camera from an UAV (unmanned aerial vehicle). The proposed algorithm uses statistical analysis of thermal intensity (surface temperature) characteristics of each PV module to verify the mean intensity and standard deviation of each panel as parameters for fault diagnosis. One of the characteristics of thermal infrared imaging is that the larger the distance between sensor and target, the lower the measured temperature of the object. Consequently, a global detection rule using the mean intensity of all panels in the fault detection algorithm is not applicable. Therefore, a local detection rule was applied to automatically detect defective panels using the mean intensity and standard deviation range of each panel by array. The performance of the proposed algorithm was tested on three sample images; this verified a detection accuracy of defective panels of 97% or higher. In addition, as the proposed algorithm can adjust the range of threshold values for judging malfunction at the array level, the local detection rule is considered better suited for highly sensitive fault detection compared to a global detection rule. In this study, we used a panel area extraction method that we previously developed; fault detection accuracy would be improved if panel area extraction from images was more precise. Furthermore, the proposed algorithm contributes to the development of a maintenance and repair system for large-scale PV power plants, in combination with a geo-referencing algorithm for accurate determination of panel locations using sensor-based orientation parameters and photogrammetry from ground control points.

PV모듈의 배면온도를 고려한 수상 태양광발전 부유구조물의 최적 설계 (Optimization Design of Floating PV Structure for Back Surface Temperature of PV Module)

  • 김석기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
    • /
    • pp.1088-1089
    • /
    • 2015
  • 본 논문에서는 태양광발전시스템의 발전 효율을 극대화하기 위한 태양전지 모듈의 배면온도를 낮출 수 있는 부유구조물의 최적화 설계에 대한 것이다. 저수지 수면은 태양에너지를 흡수하게 되면 물 온도의 상승으로 밀도저하가 발생되고 저수지의 수면이 최상층에 위치하여 지속적으로 태양에너지가 흡수는 경우 최상층의 수면온도가 $60^{\circ}C$ 이상 상승하게 된다. 이는 태양전지 모듈의 배면온도 상승을 주도하여 시스템 발전량의 감소원인으로 작용한다. 수상 태양광발전시스템의 효율 향상을 위해 태양전지 모듈의 온도 저하가 반드시 필요하고, 더불어 저수지 지리적 요건에 따른 바람의 영향 등을 고려한 태양광발전 부유구조물 최적 설계가 요구된다. 열전달 수치해석을 통해 태양광발전 구조물에 대한 최적설계, 태양전지 모듈의 온도 측정 및 성능 검증을 통해 태양광발전 구조물의 상하단의 높이의 최적 설계 조건을 확립하였다.

  • PDF

결정질 실리콘 태양전지모듈의 최대 출력특성 변화에 영향을 미치는 환경요인 (The Analysis of Environmental Effects on Maximum Output Power Change of Crystalline Silicon Photovoltaic Module)

  • 강기환;김경수;박지홍;유권종;안형근;한득영
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
    • /
    • pp.12-13
    • /
    • 2007
  • In this paper, we studied the analysis of environmental effects on maximum output power change of crystalline silicon photovoltaic module. During the test period, there was a 5% reduction of maximum output power on an average. And the degree of output power uniformity became better compared to initial value. Using climate data like rain, snow and dust, we tried to find the reasons for maximum power fluctuation. The surface of PV module was monitored using microscope and infrared camera to study temperature distribution. The further analysis is described in the following paper.

  • PDF

PV모듈용 EVA Sheet의 Curing조건에 따른 Gel Content 특성 (The Effect of EVA Sheet Gel Content Depending on Curing Condition for Photovoltaic Module)

  • 강기환;김경수;박경은;김현일;유권종
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
    • /
    • pp.1155-1156
    • /
    • 2006
  • In this paper, we analyzed the effect of EVA Sheet Gel Content depending on curing condition for photovoltaic module. Gel Content was measured by manufacturing Glass/EVA Sheet/Back Sheet scheme at several curing temperature and curing time. And the surface analysis of EVA Sheet depending on process condition could be observed using SEM(Scanning Electron Microscope). Through this experiment, we could confirm that there are differences on Gel Content of EVA Sheet and surface configuration depending on curing temperature and curing time. To find out the optical characteristic dependency on curing condition, Class/EVA Sheet/Glass scheme was fabricated. The optical transmittance of EVA Sheet at visible wavelength was enhanced 5% when compared to Glass/Glass scheme. And the transmittance of $130^{\circ}C$/4min, $110^{\circ}C$/4min, $160^{\circ}C$/6min process condition was higher at ultraviolet wavelength range. These curing conditions could be regarded as the best process for suppression the discoloration speed of EVA Sheet under UV light.

  • PDF

열충격 시험을 통한 태양전지 특성에 관한 연구 (A Study on The Characteristics of Solar Cell by Thermal Shock test)

  • 강민수;전유재;신영의
    • 에너지공학
    • /
    • 제21권3호
    • /
    • pp.249-253
    • /
    • 2012
  • 본 연구에서는 열충격 시험을 통하여 Cell 레벨에서의 효율저하 특성을 분석하였다. 열충격 시험은 PV모듈의 시험 규격인 KS C IEC-61215를 이용하여 보다 가혹한 조건인 $-40^{\circ}C$에서 $120^{\circ}C$의 조건으로 500사이클을 수행하였다. I-V 측정을 통하여 효율을 분석한 결과, 열충격 시험 전 13.9%에서 열충격 시험 후 11.0%로 효율이 저하 됐으며, 감소율은 20.9%로 나타났다. EL촬영을 통해 표면을 분석한 결과 Ribbon접합부 및 Gridfinger의 손상으로 확인 됐으며, 보다 정확한 효율 저하의 원인을 분석하기 위해 단면분석을 실시한 결과, 표면손상으로 확인 되었던 위치의 Cell 내부에서도 Crack을 확인할 수 있었다. 또한, FF(Fill Factor)값을 분석한 결과 열충격 시험 전 72.3%에서 시험 후 62.0%로 11.8%의 감소율을 보였다. 따라서, 경년 시 나타나는 효율저하는 I-V 특성 곡선의 변화에 따라 병렬저항($R_{SH}$)이 감소하여 Cell자체의 소모전력 증가 및 표면 손상, Cell 내부의 Crack에 기인하여 가속된다고 판단된다.

태양전지(太陽電池) 폐(廢) 모듈로부터 실리콘 및 강화(彈化)유리 회수(回收)에 관(關)한 연구(硏究) (Study for Recovery Silicon and Tempered Glass from Waste PV Modules)

  • 강석민;유성열;이진아;부봉현;유호진
    • 자원리싸이클링
    • /
    • 제20권2호
    • /
    • pp.45-53
    • /
    • 2011
  • 본 연구에서는 다양한 방법들을 이용하여 태양전지 폐 모듈로부터 태양전지의 주요 구성요소인 실리콘과 강화유리를 회수하는 연구를 수행하였다. 강화유리는 유기용매를 사용하여 회수하였고, EVA수지는 열처리를 통하여 완전히 제거하였다. 실리콘은 계면 활성제를 첨가한 혼산용액을 이용하여 표면물질을 제거하고 회수하였다. 90%이상의 높은 실리콘 회수율을 얻었다. 본 연구에 의하여 얻어진 강화유리와 실리콘은 태양전지 모듈의 원료로 재활용되어 실리콘 공급부족 문제해결, 태양전지 제조원가 및 폐기물 처리비용 절감에 기여할 것으로 기대된다.

EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 수지가 태양전지의 장기적인 수명에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (Experimental study on the effects of EVA(Ethylene Vinyl Acetate) for solar cell's long-term life)

  • 김선용
    • 대한안전경영과학회지
    • /
    • 제17권4호
    • /
    • pp.397-401
    • /
    • 2015
  • In this study, analysed the characteristics of power drop and surface damage in solar cell through high temperature and humidity test in the 3 case of EVA(ethylene vinyl acetate) and 2 case ribbon thickness. The solar cells were tested during the 500hr in $85^{\circ}C$ temperature and 85% relative humidity conditions, that excerpted standard of PV Module(KS C IEC-61215). Through the EL(Electroluminescence) shots, specimen's surface have partialy damaged. Before and after high humidity and high temperature test, ribbon thickness $200{\mu}m$ EVA1 case power drop rate was 8.463%, EVA2 case was 6.667%, EVA3 case was 6.373%. In the ribbon thickness $250{\mu}m$ EVA1 case power drop rate was 6.521%, EVA2 case was 8.517%, EVA3 case was 6.019%. EVA3 case was the lowest power and FF(fill factor) drop rate at the 2 case of ribbon thickness, because EVA3 is laerger than EVA1 and EVA2 in thickness, elongation and tensile strength.

비구면 Glass렌즈 성형에 미치는 서냉조건 의존성 (Dependence of Annealing Condition on Aspheric Glass Lens Molding)

  • 차두환;안준형;김혜정;김정호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
    • /
    • pp.469-470
    • /
    • 2006
  • The purpose of this research was to investigate and to find out the optimal annealing condition to mold an aspheric glass to be used for mobile phone module having 2 megapixel and $2.5{\times}$ zoom. Taking annealing rate and re-press temperature after molding as molding variables under the identical molding temperature and pressure, a glass lens was molded. And, Form Accuracy, Lens Thickness, Refractive Index, and Modulation Transfer Function(MTF) were measured in order to observe characteristics of molded lens, and then optimal annealing conditions were determined based on the resulting data. Properties of lens molded under the optimal conditions revealed Form Accuracy[PV] $0.2047\;{\mu}m$ in aspheric surface, and $0.2229\;{\mu}m$ in plane, and MTF value was 30.3 % under 80 lp/mm.

  • PDF

200kW 급 태양광발전 어레이 표면의 냉각/세정에 대한 장기 실증 실험 (Long-Term Experiments of Cooling/Cleaning on Surface of 200-kW PV Power Array)

  • 한준선;정성대;유상필;이승수
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제37권11호
    • /
    • pp.971-975
    • /
    • 2013
  • 태양광 발전은 일사량이 높을수록 발전량이 증가된다. 그러나 일사량이 높아짐에 따라 셀의 온도도 같이 증가하여 발전효율은 감소하게 된다. 일반적으로 태양광 셀(Cell) 표면의 온도를 $1^{\circ}C$ 감소시키면 약 0.5%의 발전량의 증가가 있다고 알려져 있다. 본 논문은 태양광 발전량 증가를 위해 냉각/세정 장기 실증 실험을 수행하였다. 기전력과 집광량을 높이기 위해 모듈 표면 온도를 낮추고 오염물질을 제거하는 냉각/세정 기술을 이용하였다. 실험 방법은 냉각/세정 설비가 설치된 곳과 설치되지 않은 곳의 이용률을 비교하였다. 장기 실증 시험을 결과 냉각/세정 설비의 구동으로 인한 발전량이 최소 13%에서 최대 19%까지 증가하였다.