초록
태양광 발전시스템의 설치 용량이 증가함에 따라 시스템 효율을 개선하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 고성능 시스템의 설계 및 시험을 위해서는 태양전지의 모델링을 바탕으로 태양전지의 물리적 특성에 관해 정확히 이해하는 것이 중요하다. 그러나 태양전지의 모델은 다수의 파라미터가 얽힌 비선형 형태이며, 모델식의 파라미터 값을 얻기 위한 기존의 방식에서는 오차를 동반하는 실제와 다른 가정을 전제로 하므로 결과적으로 추출된 파라미터의 정확도가 저하되게 되는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 제조사가 표준상태에서 측정하여 공개하는 태양전지의 I-V 커브로부터 다이오드의 이상계수와 역포화 전류를 구하고 이로부터 저항 성분이 없는 이상적인 태양전지의 I-V 커브를 도출한 뒤, 실측된 I-V 커브와 차이를 최소화하는 직·병렬 저항값을 추출하는 새로운 방식을 제안한다. 기존의 방식과 제안된 방식의 모델링을 통하여 얻은 파라미터를 이용해 구현한 I-V 커브와 실측 I-V 커브와의 상관관계를 최소자승법을 통해 계산함으로써 제안된 방법의 유용함을 증명하였다.
With the increase in capacity of photovoltaic generation systems, studies are being actively conducted to improve system efficiency. In order to develop the high performance photovoltaic power system it is required to understand the physical characteristics of the solar cell. However, solar cell models have a non-linear form with many parameters entangled and conventional methods suggested to extract the parameters of the solar cell model require some kind of assumptions, which accompanies the calculation errors, thereby lowering the accuracy of the model. Therefore, in this paper a novel method is proposed to calculate the ideality factor and reverse saturation current of the solar cell from the I-V curve measured and announced by solar cell manufacturers, derive the ideal I-V curve, and then extract the series and shunt resistances value from the difference between the ideal and measured I-V curve. Also, validity of the proposed method is demonstrated by calculating the correlation between I-V curve based on modeling parameters and I-V curve actually measured through least squares method.
