Küçük & Orta Ölçekli Fotovoltaik (PV) Modül Üretimi için Dijital PID Sıcaklık Denetimli Laminatör Deney Kiti Tasarımı ve Üretimi

Bu çalışmada, küçük & orta ölçekli fotovoltaik (PV) modül üretimi için laminatör tasarımı ve üretimi gerçekleştirilmiştir. PV modüller ve/veya sistem tarafından sağlanacak enerjinin güvenilirliği; dış ortam koşullarına karşı dayanıklı ve uzun ömürlü olmaları ile mümkündür. Bu da endüstriyel açıdan zorunlu olan laminasyon tekniklerinin sunduğu korumayla sağlanır. Çalışma kapsamında ilk olarak, sistemin katı modeli Solidworks® programı kullanılarak oluşturulmuş ve optimum üretim koşullar için sistemin benzetimi yapılmıştır. Bu aşamadan sonra, tasarlanan sisteme ait bileşenler belirlenerek alüminyum levhaların CNC’de üretimi ve şase üzerine montajı gerçekleştirilmiştir. PV modül katmanlarının lamine edilmesi için istenilen ısıl dağılım fişek rezistanslar tarafından sağlanırken, sıcaklığın kontrolü PID kontrolör tarafından sağlanmıştır. PV modül bileşenlerinin laminasyonunda gerekli olan vakum ve/veya basınç prosedürlerini için esnek mebranın bulunduğu üst alüminyum levha, raylı kızaklar üzerine konumlandırılmıştır. Tasarım ve montajın tamamlanmasını takiben, güneş hücreleri seri ve/veya paralel bağlanaraktan hücre matrisleri oluşturulmuş ve sistemin endüstriyel olarak performansı test edilmiştir. Sonuç olarak, PV modül üretimi için oluşturulan dijital PID sıcaklık denetimli laminatör deney kiti, mevcut teknolojilerdeki laminasyon süreçlerinin izahını ve lisans/ön lisans düzeyindeki öğrencilerinin gerekli bilgi ve deneyime sahip olmalarını sağlayacaktır.

Anahtar Kelimeler:

Güneş hücreleri, PV modül üretimi, laminasyon, laminatör, PID sıcaklık kontrol

PDF

___

[1] Papadopoulou E.V.M. Photovoltaic Industrial Systems: An Environmental Approach, Greece: Springer, 2011.
[2] Pearsall N. The Performance of Photovoltaic (PV) Systems:Modelling, Measurement and Assessment, United Kingdom: Elsevier, 2017.
[3] Goetzberger A., Hoffmann V. Photovoltaic Solar Energy Generation, New York: Springer, 2005.
[4] Lynn P.A. Electricity from Sunlight: An Introduction to Photovoltaics, United Kingdom: WILEY, 2010.
[5] Reinders A., Verlinden P., van Sark W., Freundlich A. Photovoltaic Solar Energy: From the Fundementals to Applications, United Kingdom: John Wiley & Sons, 2017.
[6] Luque A., Hegedus S. Handbook of Photovoltaic Science and Engineering, West Sussex PO19 8SQ, England: John Wiley & Sons, 2003.
[7] Feng P. "Electrically Conductive Adhesives", 24 May 2016. Available: http://www.dupont.com/content/dam/dupont/products-and-services/solar-photovoltaic-materials/solar-photovoltaic-materials-landing/documents/Electrically-Conductive-Adhesives-for-PV-Applications-DuPont.pdf. [Erişildi: 18 Apr 2018].
[8] Wenham S., Green M., Watt M. Applied Photovoltaics, Chap. 5, Centre for Photovoltaic Devices and Systems, Sydney: University of New Soth Wales, 1995.
[9] Jäger K., Isabella O. Smets A.H., van Swaaij R. A., Zeman M. Solar Energy: Fundamentals, Technology, and Systems, Delft University of Technology, 2014.
[10] Krauter S.C. Solar Electric Power Generation - Photovoltaic Energy Systems, Netherlands: Springer, 2006.
[11] El Amrani A., Mahrane A., Moussa F.Y., Boukennous Y. "Solar Module Fabrication", International Journal of Photoenergy, 2007(Article ID 27610), 2007.
[12] Czanderna A., Pern J. Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 43, p.101–181, 1996.
[13] Krauter S., Pénidon R., Lippke B., Hanusch M., Grunow P. "PV Module Lamination Durability", ISES Solar Word Congress, Kassel (Germany), 2011.
[14] Wiese S., Kraemer F., Meier R., Schindler S. "Mechanical Problems of Manufacturing Processes for Photovoltaic Modules", 18th European Microelectronics and Packaging Conference, EMPC 2011, UK, 2011.
[15] Hogan S. J., et. al. "Automated lamination for photovoltaic module encapsulation", Conference: Photovoltaic Specialists Conference 1993, Conference Record of the Twenty Third IEEE, 1993.
[16] Nowlan M., Murach J., Sutherland S., Moore S., Miller D., Hogan S. "Development of automated photovoltaic module manufacturing processes", Photovoltaic Specialists Conference, 2002. Conference Record of the Twenty-Ninth IEEE, 2002.
[17] Meekhun D., Boitier V., Dilhac J., Blin G. "An Automated and Economic System for Measuring of the Curren-Voltage Characteristics of Photovoltaic Cells and Modules", ICSET 2008, 2008, 144-148 .
[18] Kuo B.C. “PID kontrolü ile tasarım”, Otomatik Kontrol Sistemleri 7th ed., Çeviri Editörü, Prof. Dr. Atilla BİR,, İstanbul: Literatür Yarıncılık, 2009.