The laboratory tester of solar cells with dynamic reconfigutration of measuring system

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorZavorotnyi, V. F.
dc.contributor.authorBorisov, O. V.
dc.date.accessioned2020-04-28T13:49:37Z
dc.date.available2020-04-28T13:49:37Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenAn express meter of photovoltaic solar cells based on the programmable system on a chip PSoC5 and a personal computer is proposed. This tester is best suited for research on experimental samples of solar cells with non-standard dimensions and parameters, but can also be used as a standard tester for standard samples to control their characteristics with high precision. For the implementation a minimum of discrete elements — a PSoC5 chip, a transistor and a couple of resistors and diodes are required. And such devices as voltage supplies and a computer are available in each laboratory. The standard test conditions (irradiance 1 kW per sq.meter; spectral distribution AM 1.5; sample temperature 25°C) are conditions that obtainable in a laboratory by using a xenon single flash tube or by an incandescent lamp with filter to reduce the red part of spectra. Despite of the simplicity of the implementation the tester performs measurements of the basic parameters of solar cells (open-circuit voltage, short-circuit current, internal serial resistance and shunt resistance, maximum power, voltage and current at maximum power, efficiency, fill factor, short circuit current density) with high precision and charting current-voltage characteristic of solar cell during less than a second. All the parameters and the current-voltage characteristic are automatically saved to a file and can be examined later. Advantages of the tester are a low cost and highly flexible implementation of the measuring system that allows you to explore experimental samples of solar cells with different characteristics. This was implemented through the use of dynamic reconfiguration of system on a chip that adapts to the conditions of measurement. Depending on the photoelectric current, the algorithm, written in the memory of the programmable system on a chip, selects the appropriate configuration of the measuring system and adjusts the bit resolution (up to 20 bit) and type of the analog-to-digital converter, and gain of the built-in amplifier to provide a minimum time of measurement and maximum of accuracy at given conditions. This allows researchers to reduce the time for investigation of objects with unknown characteristics at a given measurement accuracy. In addition, a sufficient number of additional hardware resources of the programmable system on a chip (digital blocks for logic, timers, counters, analog blocks for operational amplifiers, a programmable gain amplifier, comparators, mixer sample and hold circuit, etc.) with the possibility of their easy configuration into the electronic circuit in the graphic mode of the PSoC Creator allows to researchers easily and quickly to fill up / adjust the electrical scheme to their needs without the need to change the circuit board of the device. The presence on the PSoC of the ARM Cortex-M3 32-bit CPU and the 24-bit fixed-point digital filter processor allows the researcher to supplement the measurement circuitry with digital signal processing, which is especially relevant for small-scale research samples with weak signals in the presence of noises.uk
dc.description.abstractruПредлагается экспресс тестер характеристик фотоэлектрических солнечных элементов на основе программируемой системы на кристалле PsoC5 и персонального компьютера. Несмотря на простоту реализации тестер выполняет измерения основных параметров солнечных элементов (напряжения разомкнутой цепи, ток короткого замыкания, внутреннее сопротивление, максимальная мощность, эффективность и другие) с высокой точностью и выводит график вольт-амперной характеристики солнечного элемента менее чем за секунду. Все измеренные параметры и вольт-амперная характеристики автоматически сохраняются в файлы и могут быть рассмотрены позже. Преимуществами тестера является низкая цена и очень гибкая реализация измерительной схемы, позволяющей исследовать экспериментальные образцы солнечных элементов с различными характеристиками. Это удалось реализовать благодаря использованию динамической реконфигурации системы на кристалле, которая адаптируется к условиям измерения.uk
dc.description.abstractukПропонується експрес-тестер характеристик фотоелектричних сонячних елементів на основі програмованої системи на кристалі PSoC5 і персонального комп'ютера. Не зважаючи на простоту реалізації тестер виконує вимірювання основних параметрів сонячних елементів (напруги розімкнутого ланцюга, струм короткого замикання, внутрішній опір, максимальна потужність, ефективність та інші) з високою точністю і виводить графік вольт-амперної характеристики сонячного елемента менш ніж за секунду. Всі виміряні параметри та вольт-амперна характеристики автоматично зберігаються в файли та можуть бути розглянуті пізніше. Перевагами тестера є низька ціна і дуже гнучка реалізація вимірювальної схеми, що дозволяє досліджувати експериментальні зразки сонячних елементів з різними характеристиками. Це вдалося реалізувати завдяки використанню динамічної реконфігурації системи на кристалі, яка адаптується до умов вимірювання.uk
dc.format.pagerangePp. 23–29uk
dc.identifier.citationZavorotnyi, V. F. The laboratory tester of solar cells with dynamic reconfigutration of measuring system / V. F. Zavorotnyi, O. V. Borisov // Мікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал. – 2018. – Т. 23, № 1(102). – С. 23–29. – Бібліогр.: 10 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2523-4455.2018.23.1.104069
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/33098
dc.language.isoenuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/uk
dc.sourceМікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал, 2018, Т. 23, № 1(102)uk
dc.subjectsolar celluk
dc.subjectmeasurementuk
dc.subjectexpress testeruk
dc.subjectsystem on a chipuk
dc.subjectсонячний елементuk
dc.subjectвимірюванняuk
dc.subjectекспрес-тестерuk
dc.subjectсистема на кристаліuk
dc.subjectсолнечный элементuk
dc.subjectизмеренияuk
dc.subjectэкспресс тестерuk
dc.subjectсистема на кристаллеuk
dc.subject.udc621.383uk
dc.titleThe laboratory tester of solar cells with dynamic reconfigutration of measuring systemuk
dc.title.alternativeЛабораторний тестер сонячних елементів з динамічною реконфігурацією вимірювальної схемиuk
dc.title.alternativeЛабораторный тестер солнечных элементов с динамической реконфигурацией измерительной схемыuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
MEA2018_23-1_p23-29.pdf
Розмір:
1002.71 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.06 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Мікросистеми, Електроніка та Акустика: науково-технічний журнал, Т. 23, № 1(102)