Σχεδιασμός και εφαρμογή αυτόματου συστήματος ελέγχου των μετρήσεων απόδοσης οργανικών φωτοβολταϊκών κάτω από επιταχυνόμενες συνθήκες γήρανσης
Date Issued
2016
Author(s)
Advisor
Abstract
Τα τελευταία χρόνια υπάρχει έντονο ερευνητικό ενδιαφέρον για την ανάπτυξη φωτοβολταϊκών συσκευών, οι οποίες θα είναι βασισμένες σε οργανικούς ημιαγωγούς.
Ο κύριος σκοπός της παρούσας πτυχιακής εργασίας είναι η ανάπτυξη αυτόματου συστήματος μέτρησης απόδοσης οργανικών φωτοβολταϊκών, ώστε να καλύψει τις ανάγκες ερευνητικών εργαστηρίων για ταυτόχρονες μετρήσεις σε μεγάλο αριθμό δειγμάτων.
Η εν λόγω πτυχιακή εργασία περιλαμβάνει αρχικά μια εισαγωγή για το τι είναι τα οργανικά φωτοβολταϊκά. Ακολούθως, περιλαμβάνει ηλεκτρική ανάλυση και μοντελοποίηση ενός φωτοβολταϊκού κυττάρου και απόδοση και επεξήγηση των παραμέτρων οι οποίοι είναι απαραίτητοι για να επιτευχθεί η εξαγωγή της απόδοσης κάθε φωτοβολταϊκού κυττάρου.
Στη συνέχεια, έγινε χρήση του λογισμικού SolidWorks για την σχεδίαση πλατφόρμας βάσης, όπου υπάρχει δυνατότητα να εγκατασταθεί συγκεκριμένος αριθμός υποστρωμάτων. Η πλατφόρμα σχεδιάστηκε με τις κατάλληλες διαστάσεις έτσι ώστε να ικανοποιά τις ανάγκες εννέα δειγμάτων που το καθένα περιλαμβάνει τέσσερα οργανικά φωτοβολταϊκά και να λαμβάνει υπόψιν τη συνδεσμολογία που θα ακολουθούσε για την ανάπτυξη του συστήματος.
Η ανάπτυξη του συστήματος επιτεύχθηκε μέσω της συσκευής MyRIO, συσκευή επεξεργασίας δεδομένων, και της κατάλληλης συνδεσμολογίας που εφαρμόστηκε ακολουθώντας την πρότυπη συνδεσμολογία της εταιρείας για εξαγωγή του δυναμικού μιας φωτοβολταϊκής συσκευής. Η συνδεσμολογία και η όλη μεθοδολογία μπορεί να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις μέτρησης του δυναμικού για πιο πολλές φωτοβολταϊκές συσκευές εάν αντί της συσκευής MyRIO χρησιμοποιηθεί συσκευή με πιο πολλά αναλογικά κανάλια εισόδου(πολυπλέκτης).
Επίσης, χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό LabVIEW για τον προγραμματισμό του συστήματος και την επικοινωνία των εισόδων της συσκευής επεξεργασίας δεδομένων με τον ηλεκτρονικό υπολογιστή. Στα πλαίσια του προγραμματισμού, έγινε προσπάθεια να εξαχθεί η απόδοση και άλλες χρήσιμες παραμέτρους οι οποίες θεωρούνται σημαντικές για τον ερευνητή και την εξέλιξη των οργανικών φωτοβολταϊκών συσκευών.
Ο κύριος σκοπός της παρούσας πτυχιακής εργασίας είναι η ανάπτυξη αυτόματου συστήματος μέτρησης απόδοσης οργανικών φωτοβολταϊκών, ώστε να καλύψει τις ανάγκες ερευνητικών εργαστηρίων για ταυτόχρονες μετρήσεις σε μεγάλο αριθμό δειγμάτων.
Η εν λόγω πτυχιακή εργασία περιλαμβάνει αρχικά μια εισαγωγή για το τι είναι τα οργανικά φωτοβολταϊκά. Ακολούθως, περιλαμβάνει ηλεκτρική ανάλυση και μοντελοποίηση ενός φωτοβολταϊκού κυττάρου και απόδοση και επεξήγηση των παραμέτρων οι οποίοι είναι απαραίτητοι για να επιτευχθεί η εξαγωγή της απόδοσης κάθε φωτοβολταϊκού κυττάρου.
Στη συνέχεια, έγινε χρήση του λογισμικού SolidWorks για την σχεδίαση πλατφόρμας βάσης, όπου υπάρχει δυνατότητα να εγκατασταθεί συγκεκριμένος αριθμός υποστρωμάτων. Η πλατφόρμα σχεδιάστηκε με τις κατάλληλες διαστάσεις έτσι ώστε να ικανοποιά τις ανάγκες εννέα δειγμάτων που το καθένα περιλαμβάνει τέσσερα οργανικά φωτοβολταϊκά και να λαμβάνει υπόψιν τη συνδεσμολογία που θα ακολουθούσε για την ανάπτυξη του συστήματος.
Η ανάπτυξη του συστήματος επιτεύχθηκε μέσω της συσκευής MyRIO, συσκευή επεξεργασίας δεδομένων, και της κατάλληλης συνδεσμολογίας που εφαρμόστηκε ακολουθώντας την πρότυπη συνδεσμολογία της εταιρείας για εξαγωγή του δυναμικού μιας φωτοβολταϊκής συσκευής. Η συνδεσμολογία και η όλη μεθοδολογία μπορεί να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις μέτρησης του δυναμικού για πιο πολλές φωτοβολταϊκές συσκευές εάν αντί της συσκευής MyRIO χρησιμοποιηθεί συσκευή με πιο πολλά αναλογικά κανάλια εισόδου(πολυπλέκτης).
Επίσης, χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό LabVIEW για τον προγραμματισμό του συστήματος και την επικοινωνία των εισόδων της συσκευής επεξεργασίας δεδομένων με τον ηλεκτρονικό υπολογιστή. Στα πλαίσια του προγραμματισμού, έγινε προσπάθεια να εξαχθεί η απόδοση και άλλες χρήσιμες παραμέτρους οι οποίες θεωρούνται σημαντικές για τον ερευνητή και την εξέλιξη των οργανικών φωτοβολταϊκών συσκευών.
File(s)![Thumbnail Image]()
![Thumbnail Image]()
Name
ΠΕΡΙΛΗΨΗ.pdf
Size
83.52 KB
Format
Adobe PDF
Checksum (MD5)
de8669800cc0b0dfdb38d2f1dc387c4b
Name
ABSTRACT.pdf
Size
7.28 KB
Format
Adobe PDF
Checksum (MD5)
a865822f1e8dcaae65e607d635e43f42