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Presseinformation 13/2012
Solar Vehicle Team der Oregon State University erhöht durch Keithley Spende die Leistung um 50 Prozent
Cleveland, Ohio, 26. Juli 2012 * * * Keithley Instruments, Inc., ein weltweit führender Anbieter von elektrischen Test-Instrumenten und Systemen, unterstützt die Elektronikingenieure von morgen bei der genauen und effizienten Charakterisierung von Photovoltaik-Bauteilen. Das Solar Vehicle Team der Oregon State University (OSUSVT) nutzt das von Keithley gespendete 5 A SourceMeter
Instrument Modell 2440 zur Analyse und Fehlersuche von monokristallinen Halbleiter-Solarmodulen. Diese Module dienen als Stromversorgung für den Phönix, ein Rennwagen mit Solarantrieb, mit dem das Team vom 14. – 21. Juli an der 2012 American Solar Challenge teilnahm. Mit Hilfe des Instruments konnte das Team die Leistung des Fahrzeuges gegenüber dem Vorjahr um 50 Prozent erhöhen.
Das Team aus Studenten, Mitarbeitern und Professoren der Universität hat ein Löt-, Test- und Laminationsverfahren zur Herstellung von flexiblen und leichten Solarmodulen auf der Basis von monokristallinen Solarzellen entwickelt. Um die Fahrzeugleistung zu maximieren, benötigt das Team parametrische Daten von den Solarmodulen, so dass die Subarrays möglichst effizient auf dem Auto angeordnet werden können. Das SourceMeter-Instrument Model 2440 von Keithley, das auf Initiative von Kathy Han von der OSU und Chuck Cimino, einem Marketing Direktor des Unternehmens, gespendet wurde, wird für die Charakterisierung der Leistungsabgabe und des optimalen Arbeitspunktes (MPP - Maximum Power Point) der Module mittels einer I-U-Kurvenaufzeichnung genutzt. Mit dem Modell 2440 können die Studenten schnell genaue Daten über das Verhalten der einzelnen Module ermitteln, zudem wird der Vergleich von Modulen vereinfacht. Jedes Solarmodul wird sowohl vor als auch nach der Lamination charakterisiert, wobei die Daten auch für die Fehlersuche bei Problemen wie kurzgeschlossenen oder gebrochenen Zellen verwendet werden. Ebenso für die Stromanpassung der Zellen in den Subarrays sowie für die Abschätzung der Gesamtleistung des Solararrays des Fahrzeugs.
Kathy Han, Manager und Leiterin des OSUSVT für den Rumpf und stellvertretende Leiterin des Solarmodul-Teams, meint: "Mit dem Modell 2440 ermitteln wir konsistent und einfach genaue I-U-Kurvendaten von allen unseren Solarmodulen, und zwar sowohl vor als auch nach der Lamination. Wir messen beispielsweise die maximale Ausgangsleistung, Leerlaufspannung, den Kurzschlussstrom, die maximale Spannung und den maximalen Strom. Damit lassen sich dann Probleme wie kurzgeschlossene und gebrochene Zellen erkennen, aber auch die beste Position für jedes Modul im Subarray ermitteln, um eine maximale Ausgangsleistung zu erreichen. Fehlerhafte Module werden ausgesondert. Bevor wir das Modell 2440 hatten, gab es Probleme bei einem unserer bisherigen Solar-Arrays. Hier wurden Solarzellen verwendet, die auf der Frontseite mittels Laser geschnitten wurden. Mittlerweile wissen wir, dass dies zum Schmelzen des p/n-Übergangs führt, was interne Kurzschlüsse verursacht und den Innenwiderstand in den Zellen erhöht. Mit dem Modell 2440 haben wir diese Probleme entdeckt, die zuvor einfach nicht erkennbar waren. Außerdem können wir die Solarzellen jetzt besser aufeinander abstimmen. Durch die großzügige Spende von Keithley erreicht das Fahrzeug in diesem Jahr eine um 50 Prozent höhere Ausgangsleistung (900 W anstelle von 600 W) gegenüber dem Vorjahr.
Chuck Cimino von Keithley erklärt: "Das SourceMeter-Instrument Modell 2440 gehört zu den SMUs (Source Measurement Units) der Serie 2400 von Keithley und kann Spannungen und Ströme bis zu 40V und 5A einspeisen und messen. Die Instrumente der Serie 2400 sind für Testanwendungen optimiert, die eine eng gekoppelte Quelle und Messinstrument benötigen. Genau diese Funktionalität benötigt das Solar Vehicle Team der OSU. Wir waren sehr erfreut, als wir gefragt wurden, ob wir das Team durch ein SMU bei der American Solar Challenge unterstützen möchten. In den vergangenen Jahren haben wir ähnliche Messinstrumente auch Solarfahrzeug-Teams von anderen Hochschulen zur Verfügung gestellt. Schließlich engagieren wir uns schon seit langem in der Ausbildung von Elektronikingenieuren und Wissenschaftlern der nächsten Generation."
Alle sieben SourceMeter-Modelle der Serie 2400 enthalten eine sehr genaue Spannungs- und Stromeinspeisung sowie Messmöglichkeiten. Jedes SourceMeter-Instrument ist damit sowohl eine sehr stabile DC-Stromquelle als auch ein vollwertiges 6-1/2-stelliges Multimeter. Die integrierten Quellen zeichnen sich durch einen geringen Störpegel, eine hohe Präzision und eine flexible Rücklesefunktion für Spannung, Strom und Widerstand aus. Das Multimeter bietet eine hohe Reproduzierbarkeit sowie eine Signalaufbereitung und A/D-Umwandlung mit geringem Störpegel. Damit ergibt sich ein kompakter einkanaliger DC-Parametertester. Das Instrument kann als Spannungsquelle, Stromquelle, Spannungsmessgerät, Amperemeter und Ohmmeter eingesetzt werden. Durch die Kopplung der Quelle und der Messschaltung in einem einzigen Gerät können diese Instrumente den Zeitaufwand für Entwicklung, Einrichtung und Wartung einer Teststation minimieren, während gleichzeitig die Systemkosten gesenkt werden. Durch die Vermeidung von komplexen Synchronisations- und Verbindungsaufgaben, die sonst beim Einsatz mehrerer Instrumente auftreten, wird zudem der gesamte Prüfprozess vereinfacht.
Weitere Informationen
Weitere Informationen über das SourceMeter Instrument Modell 2440 von Keithley finden Sie auf der Produktseite des Instruments unter: http://www.keithley.com/products/dcac/currentvoltage/highvoltage/?mn=2440. Ein Whitepaper mit dem Titel "Analysis and Troubleshooting of In-House Mono-Crystalline Silicon Solar Modules for Solar Vehicle Applications Using a Keithley Model 2440 SourceMeter instrument" ist online verfügbar unter: http://www.keithley.com/data?asset=56996 oder direkt vom Unternehmen unter: www.keithley.com.
Über Keithley
Mit einer Messtechnikerfahrung von mehr als 60 Jahren gehört Keithley Instruments zu den weltweit führenden Unternehmen für elektrische Testinstrumente und -systeme von DC bis RF. Die Produkte des Unternehmens werden in der Produktion, Prozessüberwachung, Produktentwicklung und Forschung eingesetzt. Zu den Kunden des Unternehmens gehören Wissenschaftler und Ingenieure in der weltweiten Elektronikindustrie, die sich mit Materialforschung, der Charakterisierung von Halbleiterbauteilen und Wafern sowie der Produktion von Endprodukten wie elektronischen Baugruppen oder portablen drahtlosen Geräten befassen. Keithley bietet seinen Kunden eine Kombination aus Präzisionsmesstechnik und umfassender Anwendungserfahrungen, die Qualität, Durchsatz und Fertigungsausbeute verbessern können. Seit 2010 gehört Keithley Instruments zum Test- und Messtechnik-Bereich von Tektronix.
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Die genannten Erzeugnisse und Firmenbezeichnungen sind Warenzeichen oder Handelsnamen der jeweiligen Unternehmen.
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