태양광 성능실험-보고서

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목차

1. 시험의목적 p.1--------------------
2. 시험결과 p.2~7-----------
3. 결과 및 토론 p.8-------
4. 부록 p.9~10-------

본문내용

장치별로 다르며, 고정된 빛의 강도 하에서 태양 모듈 또는 태양전지의 특성곡선은 전압의 영역, 즉 부하 저항이 변함에 따라서 일정한 전류 출력을 보여준다. 모듈은 특별한 조도에서 최대전력을 출력하는 지점인 최대전력점 (maximum power point)을 갖는다. 본 실험을 통하여 모듈의 명암 특성곡선과 최대전력점을 알아낸다.
2.시험결과
*태양전지 모듈의 Dark IV 특성 Curve 실험
Table1.
전압 (V)
전류 (mA)
0.33
0
0.5
0
1
0
1.5
0
1.7
10
1.9
30
2.1
90
2.3
300
2.47
650
Fig1. 전류-전압
*태양전지 모듈의 Light IV 특성 Curve 실험
Table2.
Fig2. 전류-전압
저항 (Ω)
전압 (V)
전류 (mA)
전력 (mW)
0.3
0.013
146
1.898
0.5
0.111
146
16.206
1
0.189
146
27.594
2
0.367
145
53.215
3
0.546
144
78.624
5
0.742
143
106.106
10
1.429
135
192.915
20
1.895
92
174.34
50
2.01
42
84.42
100
2.04
20
40.8
Fig3. 전력-전압
MPP
*광원의 거리와 입사각의 함수에 관한 광전류 실험
(°)
cos
전류 (mA) : 왼쪽
전류 (mA) : 오른쪽
전류 (mA) : 평균
0
1
65
65
65
10
0.985
65
65
65
20
0.94
64
63
63.5
30
0.866
59
59
59
40
0.766
51
58
54.5
50
0.643
48
52
50
60
0.5
41
45
43
70
0.342
39
32
35.5
80
0.174
28
21
24.5
90
0
7
13
10
Table3.
Fig4. 전류-각도
Fig5. 전류-cos(a)
d (cm)
()
전류 (mA)
60
0.017
48
70
0.014
38
80
0.013
29
90
0.011
24
100
0.01
20
110
0.00909
17
120
0.00833
15
130
0.00769
13
140
0.00714
11
150
0.00666
10
Table4.
Fig6. 전류-거리
Fig7. 전류-1/d^2
3. 결과 및 토론
이번 태양광 실험에서는 태양광 모듈을 이용하여 Dark IV 특성 Curve실험, Light IV 특성 Curve 실험, 광원의 거리와 입사각의 함수에 관한 광전류 실험을 했다. 먼저 Dark IV 특성 Curve실험에서 전류와 전압을 측정한 값을 Table 1에 나열했다. 이로부터 Fig1 전류-전압 그래프로 나타내었다. 저항일정, 전압이 증가할수록 전류도 증가하는 의 식과 비교했을 때 실제도 전압이 증가할수록 전류도 증가한 것을 보았다. 두 번째 Light IV 특성 Curve 실험에서는 램프로 5분간 예열 후 저항 값을 증가시켜 전류와 전압을 측정하는 실험이다. Fig2 에서 저항이 변화함에 따라 전류는 낮아지지만 어느 한 지점에서 전류가 급격히 떨어지는 것을 알 수 있었다. 전력을 구해 Fig3을 그려보았는데 최대전력을 출력하는 지점인 최대전력점을 발견할 수 있었으며 전력이 최대전력점까지 증가한 후 줄어든 것을 확인할 수 있었다. 마지막으로 광원의 거리와 입사각의 함수에 관한 광전류 실험이다. Table3은 각도를 0~90°변화시켜 오른쪽, 왼쪽 전류를 측정한 데이터이다. 좌, 우의 전류의 오차가 생기는 이유는 사람의 눈으로 각도기를 재었기 때문에 정확한 각도를 측정 못해 발생한 것이라 생각한다. Fig4를보면 90°일 때 얻은 에너지 값이 가장 작고 0°일 때 얻은 에너지 값이 최대인 것을 알 수 있었고 램프를 바라보는 각도가 작아짐에 따라 많은 에너지를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다. Fig5에서 cos(a)의 값은 각도가 작을수록 크고 이로 인해 각도의 그래프와 반대의 모양을 보인다. Table4는 램프의 거리에 따른 전류량을 나타는 데이터이다. Fig6에서 보듯이 램프의 거리가 멀수록 에너지가 적게 받기 때문에 전류량은 낮아지는 것을 볼 수 있다. 램프의 빛이 태양광모듈까지 도달할 때 거리가 멀수록 빛이 많이 산란되고 태양광모듈에 도달하는 에너지가 적어지기 때문이라 생각한다. 마지막으로 Fig7을 는 거리d와 제곱으로 반비례하기 때문에 Fig6의 반비례그래프가 나왔다. 이번 실험을 통해 전류, 전압, 저항의 관계식인 옴의 법칙을 보았고 거리와 각도의 변화에 따른 전류의 변화도 보는 실험이었다.
4. 부록

키워드

태양광,   기계공학,   열역학,   태양광실험