Farklı fotovoltaik hücre sıcaklığı modellerinin fotovoltaık güç çıkışına göre karşılaştırılması ve değerlendirilmesi
Comparison and validation of different models of pv cell temperature according to pv output power
Yazar: SIDI ABDOULLAH DHAKER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL NAKİR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Tesisleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Avantajları nedeniyle fotovoltaik teknolojiler hızla gelişmekte ve kullanımı her geçen gün artmaktadır. Bu nedenle PV yapıların gelecekte temel elektrik teknolojileri arasında yer alması beklenmektedir. PV teknolojisinin en büyük dezavantajı düşük çıkış gücüdür. PV modüller bir nevi yarı iletken malzemeler olup sıcaklık değişimlerine karşı oldukça duyarlıdırlar. Hücre sıcaklığının arttırılması çıkış gücünde önemli azalmalara yol açmaktadır. PV modüllerin hücre sıcaklıklarını tahmin etmek için literatürde farklı teknikler veya modeller bulunmaktadır. Bu modellerin bazıları, rüzgâr, nem ve diğer çevresel etkileri dikkate almazlar ve bu bakımdan gerçek koşulları tam anlamıyla temsil etmekten uzaktırlar. Bu nedenle bahsedilen modelleri doğrulamak için farklı deneysel çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır. 
Bu çalışmanın amacı PV'lerin çıkış güçleri bakımından 15 farklı hücre sıcaklık modelini karşılaştırmak ve bu modelleri doğrulamaktır. Bu amaçla Yıldız Teknik Üniversitesi, davutpaşa kampüsünde deneysel bir düzenek kurulmuştur. Daha sonra elde edilen deneysel verilere dayanarak MATLAB 2018a'da hücre sıcaklık modellerinin doğrulamasını yapmak üzere bir benzetim modeli oluşturulmuştur. Yapılan deneysel çalışmalarda ise ince film PV güneş paneli tercih edilmiştir.
Elde edilen sonuçlara göre kullanılan 15 farklı modelin tamamı yüksek ışınımların olduğu maksimum güç noktalarında doğru sonuç vermektedir. Buradaki hata payı %1'in altındadır. Ancak diğer noktalarda oluşan farklar  % 8 ila % 81 arasında değişmektedir.
Ayrıca sonuçlar, bu 15 model arasında en doğru modelin Model2 olan NOCT (Nominal Çalışma Hücre Sıcaklığı) olduğunu ve ikinci en iyi modelin ise Model14 olan Mondol modelinin olduğunu ortaya koymaktadır. Buradaki her iki model de rüzgâr hızını dikkate almamaktadır. 
Elde edilen sonuçlara göre en kötü modeller ise lineer bir model olan Model6, Model10'dür.
Anahtar   Kelimeler:  Fotovoltaik,  hücre sıcaklığı,  pv çıkış gücü,  ince Film,  rüzgar

Abstract:
Photovoltaic technologies are growing and developing to be the main electric technology in the future, due to their benefits (free, clean energy and low maintenance). The disadvantage of PV technology is the low output power. PV modules are semi-conductor materials and they are very sensitive to temperature; increasing the cell temperature leads to decrease in the output power. There are different techniques or models to estimate the cell temperature of PV module. Some of these models did not put the wind effect, humidity and the rest of ambient parameters in consideration and that make some of these models somewhat away from real conditions; but some of the models which neglect the effect of wind are good for some type of PV technologies. That's why different experimental studies must take place to validate these models.
The objective of this study is to compare between fifteen different cell temperature models according to PV output power and validate these models based on experimental data in Yildiz technical university, Istanbul. The simulation software used to make the validation and comparison was MATLAB 2018a. The PV panel used in this study is Thin-film PV solar panel.
The result showed that all the fifteen models are accurate only at the maximum points when the solar radiation was high, the difference between the experimental and models results can reach to less than 1% at these maximum points, but in different points, the difference changes from 8% to 81%. 
Also the results indicate that the most accurate model among these fifteen models is NOCT (Nominal Operating Cell Temperature) which was model2, and the second one was Mondol's model which is Model14, these two models did not take wind speed in consideration.
And from another angle the worst models among these fifteen models were Model6 and Model10, in these two models the wind speed was taken into account.

Key words: Photovoltaic, cell temperature,  pv output power,  thin film,  wind