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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Unerklärlicher Effekt mit Solarzellen


Autor: roty (Gast)
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Hallo,

zur Abschätzung wie gut der Standort eine geplanten PV-Anlage ist
(Sonneneinfall, Abschattung etc) habe ich mir einen Logger gebaut,
der die Spannung dreier in Serie geschaltetet kleiner Solarzellen
über eine Lastwiderstand misst und zur späteren Auswertung
aufzeichnet.

Jetzt habe ich allerdings mit den Solartzellen einen Effekt, den ich
mir nicht erklären kann. Eine der drei in Serie geschalteten Solar-
zellen dreht die Spannung bei bestimmter Bestrahlung um. Das Resultat
ist dann dass die Gesamtspannung jetzt U1 + U2 - U3 ist.
Hab ich da was übersehen ? Ist der Effekt erklärbar ?

Danke für jeden sinnvollen Hinweis.

Autor: nicht eingeloggt (Gast)
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3 exakt glecihe Module?

Autor: Holger B. (Gast)
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Hallo
Da fallen mir nur zwei Erklärungen ein:

1.) Die eine Zelle ist verpolt :-)
(darauf wärstDu sicher selbst gekommen)

2.) Du belastest die Zellen zu stark.
Die (kaputte?) Zelle mit dem höheren Innenwiderstand liefert den Strom
nicht, und die Spannung dreht sich an ihr um (Wie eine Sicherung).
Das passiert auch mit Batterien, die in Reihe geschaltet sind und eine
Zelle schlapp macht

Gruss,
Holger

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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[..Die (kaputte?) Zelle mit dem höheren Innenwiderstand liefert den
Strom nicht, und die Spannung dreht sich an ihr um (Wie eine
Sicherung). ..]

[.. Das passiert auch mit Batterien, die in Reihe geschaltet sind und
eine Zelle schlapp macht..]

da darf ich mal zwischenfragen:
Warum ist das so, dass sich die Zelle umpolt? Das es so ist, habe auch
ich schon mehrfach erfahren müssen - aber warum?

Gruß und Danke
AxelR.

Autor: roty (Gast)
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Es hängt in der Tat vom Lastwiderstand ab!

Kann mir jemand den physikalischen Hintergrund dieses Effecktes
erklären ?

Autor: Winfried (Gast)
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Stell dir die Zelle immer als Spannungsquelle + Innenwiderstand vor.
Wenn dieser Innenwiderstand zu groß wird, ist der Spannungsabfall
darüber größer, als die Spannung der eigentlichen Spannungsquelle. Weil
beide Spannungen entgegengsetzt sind, dreht sich dann die Spannung um.

Im Normalfall liefert die Zelle eine größere Spannung als die, die über
den Innenwiderstand abfällt, folglich hat die resultierende Spannung die
 erwartete Richtung.

Autor: Roland Praml (pram)
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Man muss eine Solarzelle übrigens genau mit dem richtigen Lastwiderstand
belasten um die optimale Leistung heraus zu holen.
Belastet man die Zelle zu wenig holt man nicht die optimale Leistung
heraus, belastet man sie zu stark kommt es zu den genannten Effekten,
insb. bei teilabgeschatteten Modulen. Hier kann man aber mit einer
Diode antiparallel abhilfe schaffen.
Soweit ich weiß tasten sich alle Solar-Wechselrichter an die optimale
Belastung heran, bei der sie die meiste Leistung aus einem Modul heraus
holen können.

Gruß
Roland

Autor: Sven (Gast)
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Naja, die Erklärung ist eigentlich noch einfacher verständlich, wenn man
bedenkt, dass die Solarzellen im Prinzip in Reihe geschaltete
Photodioden sind. Wird jetzt eine Solarzelle abgeschattet, erzeugt sie
keine Spannung mehr. Der Strom, der von den anderen Solarzellen durch
die abgeschattete getrieben wird, erzeugt aber einen Spannungsabfall
entsprechend der Durchlassspannung der "Diodenreihe". Deshalb ist
auch die "umgekehrte" Spannung in etwa so groß wie die Spannung bei
belichteter Zelle (bei gleichem Strom, aber das ist ja hier gegeben).

Vor allem bei ausgedehnten Anlagen muss man das beachten, sonst hat man
imense Verluste. Man kann aber eine (Schottky)Diode so schalten, dass
sie die abgeschattete Zelle überbrückt.

Sven

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