Strom-Spannungs-Kennlinie
Die Strom-Spannungs-Kennlinie (auch als I-U- oder IV-Kennlinie bekannt) ist in der Photovoltaik ein entscheidendes Werkzeug zur Charakterisierung und Analyse von Solarzellen und Solarmodulen.
Die Kennlinie stellt die Beziehung zwischen dem durch das Solarmodul fließenden elektrischen Strom (I) und der an den Ausgängen des Moduls anliegenden Spannung (U) dar. Sie visualisiert das Verhalten einer Solarzelle unter verschiedenen Lichtintensitäten und Temperaturen.
Die Kennlinie wird typischerweise als Kurve dargestellt. Zwei wichtige Punkte auf dieser Kurve sind der Kurzschlussstrom (Isc), der auftritt, wenn die Ausgangsspannung null ist, und die Leerlaufspannung (Voc), die auftritt, wenn der Ausgangsstrom null ist.
Ein weiterer wichtiger Punkt auf der Kennlinie ist der Maximum-Power-Point (MPP). Dieser markiert den Punkt, an dem das Produkt aus Strom und Spannung, also die Leistung, maximal ist. Dies ist der Betriebspunkt, an dem das Solarmodul die größte Leistung liefert.
Eine wichtige Kennzahl, die aus der Strom-Spannungs-Kennlinie abgeleitet werden kann, ist der Füllfaktor. Er gibt das Verhältnis der maximal erreichbaren Leistung zur theoretisch möglichen Leistung (das Produkt aus Isc und Voc) an. Der Füllfaktor ist ein Indikator für die Qualität der Solarzelle.
Die Messung von Strom-Spannungs-Kennlinien ist das gängigste Verfahren zur grundlegenden Analyse von Solarzellen. Es erlaubt die Bestimmung wichtiger Parameter wie dem Wirkungsgrad, dem Kurzschlussstrom und der Leerlaufspannung.
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