Skip to content

Sviluppo di modelli circuitali di cella fotovoltaica

Informazioni tesi

  Autore: Rodolfo Miggiano
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2009-10
  Università: Politecnico di Bari
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Elettronica
  Relatore: Leonarda Carnimeo
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 158

La produzione di moduli fotovoltaici al silicio cristallino è stata negli ultimi anni di gran lunga inferiore rispetto alle reali capacità produttive. Questo fenomeno, dovuto al problema di fornitura di silicio di grado elettronico sempre più costoso, ha portato alla necessità di allontanarsi dalla prima generazione di celle fotovoltaiche.
Gran parte del settore fotovoltaico oggi è focalizzato invece sulla ricerca di tecnologie più efficienti in termini di costi per energia generata. Gran parte dello studio sulle celle solari è infatti per ottimizzare al meglio il rendimento della cella, cercando in tutti i modi di identificare ed eliminare, o quanto meno ridurre, quelli che sono i meccanismi di perdita che inevitabilmente caratterizzano in modo diverso ogni tecnologia fotovoltaica.
Ora si può contare su celle multigiunzione in arseniuro di gallio, capaci di sfruttare un più ampio spettro della luce, fabbricate in film sottili molto flessibili o con applicazioni a concentrazione solare, raggiungendo efficienze fin’ora inimmaginabili. Celle solari organiche (OSC), basate su molecole o polimeri coniugati, sicure dal punto di vista ambientale, flessibili, leggere, adatte ad applicazioni a basso costo. Celle fotovoltaiche elettrochimiche (Dye Sensitized Solar cell - DSSc) che funzionano come le foglie degli alberi, accumulano energia esattamente come avviene per la fotosintesi clorofilliana.
Purtroppo, il valore ancora basso di efficienza di conversione energetica per le celle organiche e le celle DSSc e il costo ancora alto delle multigiunzione, si rivela essere un ostacolo ancora da superare. Il problema principale per le celle organiche e le DSSc deriva da meccanismi di perdita, come ricombinazione di carica e bassa mobilità, con una conseguente ridotta estrazione di foto-corrente agli elettrodi e bassa efficienza di conversione di potenza.
Per questo motivo, il miglioramento dell’efficienza di conversione è una delle caratteristiche più importanti, sulle quali la ricerca in materia di celle solari sta attualmente focalizzando l’attenzione. Tutto ciò è garantito solo da una accurata procedura di studio e sperimentazione il cui elemento cardine rimane fondamentalmente l’uso di un adeguato modello circuitale equivalente.
La determinazione dei modelli circuitali per le celle solari risulta pertanto essere di grande importanza per caratterizzare, simulare e poter così progredire tecnologicamente nelle diverse tipologie di celle fotovoltaiche. Lo studio riportato in questo lavoro di tesi, concerne tutto nella modellizzazione circuitale di ogni tipologia di cella fotovoltaica e nella simulazione e caratterizzazione di funzionamento, implementando tale modello in calcolatori ed elaborando nuovi e più complessi circuiti equivalenti, a seconda del grado di approfondimento e tipologia di studio. Le indagini a partire dalla semplice caratterizzazione del comportamento tensione corrente, fino ad arrivare all’uso di metodi più complessi come il metodo della spettroscopia d'impedenza, hanno permesso di ottimizzare il funzionamento nelle diverse tipologie di celle solari, ponendo oggi più che mai questa fonte di energia ad un livello di reale concorrente nella produzione energetica globale.
Ognuna di queste famiglie tecnologiche ha delle varianti, in certi casi anche sostanziali, nella modellizzazione circuitale, basti pensare ad un modello circuitale che possa modellare i fenomeni di conduzione di dispersione in una cella foto elettrochimica. Al circuito standard va infatti applicato in tal caso un nuovo significato fisico ed elementi nuovi andranno ad aggiungersi a quelli già ampiamente usati nelle normali modellizzazioni.
Lo sviluppo di nuovi e più potenti simulatori capaci di implementare modelli circuitali sempre più accurati, ha permesso un grande balzo in avanti verso una più efficiente gestione dell’intero sistema fotovoltaico ed un approccio preziosissimo per ogni evoluzione tecnologica e strutturale. Caratterizzazioni e simulazioni nella ricerca anche di una modellizzazione ottimale per meglio intervenire su fattori interni ed esterni come l’inseguimento del punto di massima potenza, l’ombreggiatura parziale o eventuali guasti che possono interessare il singolo pannello e compromettere l’efficienza dell’intero array fotovoltaico.

CONSULTA INTEGRALMENTE QUESTA TESI

La consultazione è esclusivamente in formato digitale .PDF

Acquista
Mostra/Nascondi contenuto.
5 INTRODUZIONE La terminologia “sviluppo sostenibile” può essere intesa come capacità di vivere, produrre e consumare in modo che si possano soddisfare i bisogni del presente, senza compromettere le esigenze delle future generazioni. Il concetto di sviluppo sostenibile è diventato ampiamente accettato a seguito della relazione della Commissione Mondiale sull'Ambiente e lo Sviluppo (1987). La Commissione è stata istituita dalle Nazioni Unite perché l'entità e le irregolarità dello sviluppo economico e la crescita della popolazione sono state e sono tutt’ora causa di una pressione senza precedenti sulle terre, le acque e le altre risorse naturali del nostro pianeta. Alcune di queste pressioni sono abbastanza gravi da minacciare la sopravvivenza stessa di alcune popolazioni e, a più lungo termine, portare a catastrofi globali. Nel corso del 21° secolo, si avranno ulteriori aumenti dei consumi mondiali di energia per la crescente industrializzazione e la domanda di paesi invia di sviluppo. I combustibili fossili, seppur in quantità significativa, non sono di recente sfruttamento e quindi le scorte presenti sono in ultima analisi limitate. Il tipo dominante di combustibile fossile, in termini di massa, è il carbone, con petrolio e gas in dimensioni molto minori. La durata di risorse petrolifere e di gas è di pochi decenni, mentre per il carbone è di qualche secolo. Ciò significa che i modelli attuali di consumo di energia, sempre più in crescita, non sono sostenibili nel lungo periodo. Un’altra limitazione per l'utilizzo di combustibili fossili (e ciò vale indirettamente anche per l'energia nucleare) sono le emissioni di CO 2 . Le emissioni prodotte dalla combustione di combustibili fossili hanno incrementato in maniera significativa la concentrazione di CO 2 nell'atmosfera, con gravi conseguenze sul riscaldamento globale. Pertanto, per questi motivi è fondamentale incentivare lo sviluppo di energie rinnovabili, perché sono molto più compatibili con uno sviluppo sostenibile rispetto a quanto lo siano i combustibili fossili ed il nucleare. Tali conclusioni sono ulteriormente supportate in economia se la totalità dei costi esterni di entrambi i carburanti più usati, petrolio e carbone, siano comprensivi del costo dei danni da emissione. Quest’ultima analisi in particolare porta a considerare le energie rinnovabili, compreso l'uso efficiente di tali energie, una strada più conveniente per la società rispetto all'uso tradizionale di fonti fossili e del nucleare. Dello stesso parere è l'Unione Europea: il 9 marzo 2007 l' UE ha garantito che entro il 2020 utilizzerà per il 20% del suo fabbisogno energetico complessivo, fonti rinnovabili di energia. Attualmente, i paesi industrializzati generano la maggior parte della loro energia elettrica in grandi strutture centralizzate , come le centrali elettriche a carbone, reattori nucleari, idroelettrici

CONSULTA INTEGRALMENTE QUESTA TESI

La consultazione è esclusivamente in formato digitale .PDF

Acquista

FAQ

Per consultare la tesi è necessario essere registrati e acquistare la consultazione integrale del file, al costo di 29,89€.
Il pagamento può essere effettuato tramite carta di credito/carta prepagata, PayPal, bonifico bancario, bollettino postale.
Confermato il pagamento si potrà consultare i file esclusivamente in formato .PDF accedendo alla propria Home Personale. Si potrà quindi procedere a salvare o stampare il file.
Maggiori informazioni
Ingiustamente snobbata durante le ricerche bibliografiche, una tesi di laurea si rivela decisamente utile:
  • perché affronta un singolo argomento in modo sintetico e specifico come altri testi non fanno;
  • perché è un lavoro originale che si basa su una ricerca bibliografica accurata;
  • perché, a differenza di altri materiali che puoi reperire online, una tesi di laurea è stata verificata da un docente universitario e dalla commissione in sede d'esame. La nostra redazione inoltre controlla prima della pubblicazione la completezza dei materiali e, dal 2009, anche l'originalità della tesi attraverso il software antiplagio Compilatio.net.
  • L'utilizzo della consultazione integrale della tesi da parte dell'Utente che ne acquista il diritto è da considerarsi esclusivamente privato.
  • Nel caso in cui l'Utente volesse pubblicare o citare una tesi presente nel database del sito www.tesionline.it deve ottenere autorizzazione scritta dall'Autore della tesi stessa, il quale è unico detentore dei diritti.
  • L'Utente è l'unico ed esclusivo responsabile del materiale di cui acquista il diritto alla consultazione. Si impegna a non divulgare a mezzo stampa, editoria in genere, televisione, radio, Internet e/o qualsiasi altro mezzo divulgativo esistente o che venisse inventato, il contenuto della tesi che consulta o stralci della medesima. Verrà perseguito legalmente nel caso di riproduzione totale e/o parziale su qualsiasi mezzo e/o su qualsiasi supporto, nel caso di divulgazione nonché nel caso di ricavo economico derivante dallo sfruttamento del diritto acquisito.
  • L'Utente è a conoscenza che l'importo da lui pagato per la consultazione integrale della tesi prescelta è ripartito, a partire dalla seconda consultazione assoluta nell'anno in corso, al 50% tra l'Autore/i della tesi e Tesionline Srl, la società titolare del sito www.tesionline.it.
L'obiettivo di Tesionline è quello di rendere accessibile a una platea il più possibile vasta il patrimonio di cultura e conoscenza contenuto nelle tesi.
Per raggiungerlo, è fondamentale superare la barriera rappresentata dalla lingua. Ecco perché cerchiamo persone disponibili ad effettuare la traduzione delle tesi pubblicate nel nostro sito.
Scopri come funziona

DUBBI? Contattaci

Contatta la redazione a
[email protected]

Ci trovi su Skype (redazione_tesi)
dalle 9:00 alle 13:00

Oppure vieni a trovarci su

Parole chiave

fotovoltaico
modellizzazione
silicio amorfo
film sottile
generazione
cella solare
dssc
maximum power point tracker
modello circuitale equivalente
modello a due diodi
ombreggiatura parziale
hit
bp solar saturn
sun power
cis, cigs, cigss
grätzel
arseniuro di gallio gaas
dye-sensitized solar cell
celle solari organiche
banda intermedia
tellururo di cadmio
multigiunzione
partial shaded
standard test conditions (stc)

Non hai trovato quello che cercavi?


Abbiamo più di 45.000 Tesi di Laurea: cerca nel nostro database

Oppure consulta la sezione dedicata ad appunti universitari selezionati e pubblicati dalla nostra redazione

Ottimizza la tua ricerca:

  • individua con precisione le parole chiave specifiche della tua ricerca
  • elimina i termini non significativi (aggettivi, articoli, avverbi...)
  • se non hai risultati amplia la ricerca con termini via via più generici (ad esempio da "anziano oncologico" a "paziente oncologico")
  • utilizza la ricerca avanzata
  • utilizza gli operatori booleani (and, or, "")

Idee per la tesi?

Scopri le migliori tesi scelte da noi sugli argomenti recenti


Come si scrive una tesi di laurea?


A quale cattedra chiedere la tesi? Quale sarà il docente più disponibile? Quale l'argomento più interessante per me? ...e quale quello più interessante per il mondo del lavoro?

Scarica gratuitamente la nostra guida "Come si scrive una tesi di laurea" e iscriviti alla newsletter per ricevere consigli e materiale utile.


La tesi l'ho già scritta,
ora cosa ne faccio?


La tua tesi ti ha aiutato ad ottenere quel sudato titolo di studio, ma può darti molto di più: ti differenzia dai tuoi colleghi universitari, mostra i tuoi interessi ed è un lavoro di ricerca unico, che può essere utile anche ad altri.

Il nostro consiglio è di non sprecare tutto questo lavoro:

È ora di pubblicare la tesi