Rozprawa doktorska zatytułowana: „Emulacja charakterystyk prądowo-napięciowych modułów i paneli fotowoltaicznych” powstała na podstawie pięciu powiązanych tematycznie publikacji o tematyce fotowoltaika. Na wstępie omówiono fizyczne podstawy energii słonecznej, metody jej pozyskiwania i przetwarzania oraz ogólne tendencje rozwojowe w dziedzinie fotowoltaiki. Scharakteryzowano zagadnienia konwersji promieniowania słonecznego na energię elektryczną, materiałów i rozwiązań konstrukcyjnych stosowanych w fotowoltaice oraz charakterystyk roboczych I-V ogniw, modułów oraz paneli PV.
Opisano koncepcję, projekt oraz rozwiązanie konstrukcyjne emulatora PV jak również specjalnie opracowaną, dedykowaną metodę emulacji. Zaprojektowano parametry robocze urządzenia. Następnie wyjaśniono organizację stanowiska pomiarowego wraz z opracowaną metodyką badawczą. Przedstawiono wyniki przeprowadzonych prac symulacyjnych, pomiarowo-badawczych, błędu niedopasowania emulowanych krzywych, obliczono sprawność energetyczną urządzenia i porównano z wynikami osiągniętymi przez innych badaczy. Na zakończenie zaprezentowano dodatkowe, niepublikowane rezultaty prac badawczych, symulacyjnych i eksperymentalnych. Podsumowano i omówiono otrzymane rezultaty, zamieszczono wnioski, nakreślono perspektywy dalszych badań nad prototypem.
The doctoral dissertation entitled: "The Current-Voltage Characteristics Emulation of Photovoltaic Modules and Panels” is based on a series of five thematically related publications that belonging to the photovoltaics sector. The introduction reviews the physical basis of solar energy, its harvesting and conversion methods, and general development trends within photovoltaics. The issues of a solar radiation conversion into electricity, materials and design solutions used in photovoltaics, as well as I-V characteristics of PV cells, modules and panels were characterized.
The concept, design and construction solution of the PV emulator unit were described, as well as a specially designed dedicated emulation method. The device's operating parameters were also specified. The arrangement of the test stand and the developed methodology of testing were described. The results of the simulation, measurement and testing studies as well as the mismatch error of the emulated curves were then presented. The energy efficiency of the device was calculated. The obtained results were compared with those reported by other researchers. Finally, additional unpublished results of research, simulations and experimental studies were presented. The obtained research results were summarized and discussed, conclusions were written, and perspectives for further research of the prototype were determined.
