الطاقة الشمسية

ما هو عامل ملئ الخلايا الشمسية

ما هو عامل ملئ الخلايا الشمسية، إن فهم عامل الملىء للخلايا الشمسية ضروري عند معرفة كيفية تحسين كفاءة الخلية الشمسية.

حيث يستخدم عامل الملىء في التصميمات المبدئية عند اختيار اللوح الشمسي، ومقارنته مع باقي الألواح المتوفرة في السوق لكي تختار الأفضل، وهنا في هذا الموضوع قد خصصنا لكم معلومات نوعية ومهمة حول عامل الملىء وما علاقته في إنتاجيه الخلايا الشمسية من جهد وتيار.


اقرأ أيضاً


ما هو عامل الملىء

عادة ما يكون عامل الملىء (بالإنجليزية: Fill Factor) مقياساً لكفاءة الخلايا الشمسية، ويختصر إلى FF.

يعرف عامل الملىء بأنه النسبة بين الطاقة القصوى (Pmax) مقسوم على جهد الدارة المفتوحة (Voc) مضروب في تيار القصر(Isc)، أي:

قانون عامل ملىء اللوح الشمسي
قانون عامل ملىء اللوح الشمسي

حيث يكون للخلية ذات الجهد الأعلى عامل ملىء أكبر.

معطيات عامل الملىء

جهد الدائرة المفتوحة (Voc)

(بالإنجليزية: Open Circuit Voltage)هو أعلى جهد يمكن أن تولده الألواح الشمسية في ظل ظروف الاختبار القياسية، نظراً لعدم وجود حمل متصل مع طرفي اللوح، بالتالي لا ينتج أي تيار.

دائرة تيار القصر (Isc)

(بالإنجليزية: Short Circuit Current)، هي أقصى تيار يمكن أن يولده اللوح في حالة انعدام المقاومة أو قربها من الصفر نتيجة توصيل طرفيه معاً (في ظل ظروف الاختبار القياسية).

القدرة القصوى (Pmax)

يقصد بها أقصى قدرة يستطيع اللوح إنتاجها عند العمل تحدت ظروف الاختبار القياسية، حيث أن القدرة القصوى هي حاصل ضرب جهد العمل Vmp في تيار العمل Imp.

كيفية إيجاد عامل الملىء

لكي ينتج اللوح الشمسي قدرة حسب المصمم عليه، يحتاج إلى دائرة مغلقة وحمل كهربائي، حيث لا يحدث ذلك في ظروف جهد الدائرة المفتوحة (Voc) أو دائرة تيار القصر (Isc)، بل حسب جهد العمل Vmp وتيار القصر Imp.

لذلك دائماً في أي لوحة بيانات لوح شمسي، تجد أن تيار Isc أعلى من تيار Imp، وكذلك جهد Voc أعلى من جهد Vmp، بالتالي عند حساب قدرة اللوح الشمسي عند ظروف الاختبار القياسية، اضرب قيمة جهد العمل Vmp في تيار العمل Imp، نظراً لأنهما المعتمدين في حالة توصيل الألواح الشمسية معاً ضمن النظام الشمسي.

كما هو موضح في المخطط التالي، نلاحظ أن قيمة Isc أعلى من تيار Imp، وكذلك جهد Voc أعلى من Vmp، وأن نقطة الالتقاء بين جهد Vmp وتيار Imp تمثل القدرة القصوى للوح الشمسي Pmax.

Pmax = VMP x IMP

منحنى جهود وتيارات اللوح الشمسي
منحنى جهود وتيارات اللوح الشمسي

حساب عامل ملئ الخلايا الشمسية

لوح شمسي نوع مونو موديل SCM70D-350W به المعطيات التالية:

Pmax = 350 واط

Voc = 46.88 فولت

Isc = 10.07 أمبير

Vmp = 37.94 فولت

Imp = 9.23 أمبير

أوجد نسبة عامل الملىء لهذا اللوح؟

عامل الملىء = Pmax ÷ (Voc × Isc)

= 350 ÷ (46.88 × 10.07)

= 350 ÷ 472

= 0.74

= 0.74 × 100

نسبة عامل الملىء = 74%

ضربنا الرقم في 100 لكي نحصل على نسبة عامل الملىء.

ملاحظة مهمة: كلما كانت النسبة أعلى كان ذلك أفضل، ويفضل اختياره عن النسبة المتدنية.

المصادر والمراجع

صلاح أحمد

صلاح أحمد، كاتب محتوى متخصص في مجال الكهرباء وأنظمة الطاقة الشمسية والإلكترونيات والتبريد والتكييف، أحمل درجة علمية في المجال وأمتلك خبرات عملية متنوعة في المجالات المذكورة، أنا هنا لإفاتدكم ضمن فريق فولتيات.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى