Sveriges Tekniska Forskningsinstitut, SP, har nyligen investerat i en pulsande solsimulator för mätning och karaktärisering av solcellsmoduler. I följande rapport har en jämförelse mellan mätresultaten från den nya pulsande solsimulatorn och SP:s befintliga pulsande solsimulator genomförts. Samtliga mätningar har genomförts på fyra olika solcellsmoduler; två solcellsmoduler av typen CIS och två solcellsmoduler av typen kristallint kisel. Vi har även genomfört praktiska mätningar för att se vilka omgivande faktorer som påverkar mätresultaten från den nya solsimulatorn. De omgivande faktorerna bestod av omgivningsljus i form av takbelysning, reflektioner i den nya solsimulatorn och nedsmutsning av detektorcellen. Resultatet visar på en avvikelse mellan de uppmätta värdena i den nya och den befintliga solsimulatorn, där flertalet av mätvärdena i den befintliga solsimulatorn är högre. Troligen beror detta på att mätningen i den befintliga solsimulatorn sker vid en högre irradiansnivå än vad standarden säger. Vidare visar resultatet att det finns omgivande faktorer som påverkar mätresultaten från den nya solsimulatorn. Av de undersökta faktorerna är det nedsmutsning av detektorcellen som uppvisar den största påverkan på mätresultaten. / Sveriges Tekniska Forskningsinstitut, SP, has recently invested in a pulsed solar simulator to measure and characterize photovoltaic modules. The following report investigates the differences in the analysis between the new solar simulator and SP's existing pulsed solar simulator. All measurements have been performed on four different solar modules, two solar modules of type CIS and two solar modules of type crystalline silicon. We have also carried out practical measurements to see which environmental factors that affect the analysis from the new solar simulator. The surrounding factors consisted of ambient lighting, reflections from the new solar simulator and soiling of the monitor cell. The results show a difference between the quantified values of the new and existing solar simulator, where most of the measurements in the existing solar simulator are higher. The differences are probably due to measurements being made at a higher irradiance level than according to the standard. Furthermore, the results show that there are environmental factors affecting the analysis from the new solar simulator; a soiled monitor cell have the greatest influence on the outcome.

Institutionen för fasta tillståndets elektronik vid Uppsala universitet tillverkar och testar solceller och för att säkerställa deras funktion. I dagsläget används en halogenlampa vid testningarna som har gått ur produktion. För att hitta en lämplig ersättare är syftet med detta projekt att söka efter och undersöka ljuskällor som uppfyller givna specifikationer från uppdragsgivaren. Ljuskällans ljusspektrum bör sträcka sig mellan våglängderna 350-1200 nm, ha ett homogent ljusflöde, samt ha en irradians på 1000 W/m2. På grund av en rådande pandemi kan funna ljuskällor inte testas och det utgås därför enbart från leverantörernas ljusspektrum. De flesta lamporna som hittats är av typen LED, vilka har ett smalt spektrum och är därför inte tillräckliga för att uppfylla kravet på specifikationen gällande våglängderna. En växtlampa har även hittats och som enligt leverantören har ett fullt spektrum. För att säkerställa detta behövs vidare mätningar, vilka inte kunde utföras under projektets gång. En annan lampa som också verkar vara en lämplig ersättare är solsimulatorn från G2V, som har ett kontinuerligt spektrum på intervallet 400-1100 nm. Lampan har en livslängd på cirka 50,000 h och en irradians på 1120 W/m2. Beroende på lampans specifikationer kan den kosta mellan 8,000-21,000 USD, vilket är dyrare än önskat. Denna lampa uppfyller därför samtliga krav, bortsett från priset som anses vara högt.

Currently, a sustainable energy transition is underway to reduce CO2 emissions. To meet the targets outlined in international agreements like the Kyoto Protocol, a rapid expansion of renewable energy sources, particularly photovoltaic (PV) systems, is underway. Due to photovoltaic technology's rapid development and integration, reliable testing and evaluation methods are essential. This master's thesis is dedicated to developing a PV system simulator to study the PV systems. PV simulators serve as precious tools due to their capacity to control and replicate the environmental conditions experienced by PV panels. Consequently, these simulators facilitate thorough research, design refinement, and PV system performance assessment. The developed PV system simulator is essentially a PV remote lab, offering the capability to monitor, gather data, and evaluate the performance of the PV system remotely. The proposed system's flexibility and scalability enable its application to study various types of PV installation. The PV remote lab is expected to be a training centre for students and industry professionals. A comprehensive literature review on photovoltaic technology has been undertaken. Following the literature review, the different components that form a PV system have been defined and selected. The system will have a communication block to achieve a flexible and scalable PV remote lab. In this way, different configurations of the PV panels and different system outputs can be implemented. This commutation block can be remotely controlled using an Arduino, and an interface can be designed where the desired PV panel configurations and system outputs can be selected. In this interface, visualising the tests' results will also be possible. / För närvarande pågår en hållbar energiomställning för att minska koldioxidutsläppen. För att uppfylla de mål som fastställts i internationella avtal som Kyotoprotokollet pågår en snabb utbyggnad av förnybara energikällor, särskilt solcellssystem (PV). På grund av solcellsteknikens snabba utveckling och integration är tillförlitliga test- och utvärderingsmetoder av avgörande betydelse. Denna masteruppsats handlar om att utveckla en solcellssimulator för att studera solcellssystem. PV-simulatorer är värdefulla verktyg eftersom de kan kontrollera och återskapa de miljöförhållanden som PV-panelerna utsätts för. Följaktligen underlättar dessa simulatorer grundlig forskning, designförbättring och bedömning av PV-systemets prestanda. Den utvecklade PV-systemsimulatorn är i grunden ett fjärrstyrt PV-labb som gör det möjligt att övervaka, samla in data och utvärdera PV-systemets prestanda på distans. Det föreslagna systemets flexibilitet och skalbarhet gör att det kan användas för att studera olika typer av solcellsinstallationer. PV-fjärrlabbet förväntas bli ett utbildningscenter för studenter och yrkesverksamma inom branschen. En omfattande litteraturgenomgång om solcellsteknik har genomförts. Efter litteraturgenomgången har de olika komponenterna som bildar ett solcellssystem definierats och valts ut. Systemet kommer att ha ett kommunikationsblock för att uppnå ett flexibelt och skalbart PV-fjärrlabb. På så sätt kan olika konfigurationer av solcellspanelerna och olika systemutgångar implementeras. Detta kommutationsblock kan fjärrstyras med en Arduino och ett gränssnitt kan utformas där de önskade konfigurationerna av solcellspaneler och systemutgångar kan väljas. I detta gränssnitt kommer det också att vara möjligt att visualisera testresultaten.