Захист сонячних батарей від перегрівів за допомогою критичних терморезисторів на основі діоксиду ванадію
The overheating caused by electrical loads is one of the essential factors impairing the reliability of photovoltaic components of solar cells. The most common technical solution to this problem is to use such additional elements as bypass diodes. However, the practice of installing such diodes in p...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2023.3-4.16 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Technology and design in electronic equipment |
Репозитарії
Technology and design in electronic equipment| id |
oai:tkea.com.ua:article-27 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
oai:tkea.com.ua:article-272025-08-11T09:08:27Z Using vanadium dioxide critical thermistors to protect solar cells from overheating Захист сонячних батарей від перегрівів за допомогою критичних терморезисторів на основі діоксиду ванадію Kolbunov, Vadim Tonkoshkur, Alexander Mazurik, Stanislav Lyashkov, Alexander Nakashydze, Liliya critical thermistor vanadium dioxide photovoltaic element local overheating критичний терморезистор діоксид ванадію фотоелектричний елемент локальний перегрів The overheating caused by electrical loads is one of the essential factors impairing the reliability of photovoltaic components of solar cells. The most common technical solution to this problem is to use such additional elements as bypass diodes. However, the practice of installing such diodes in parallel with a chain of solar cells has shown that this approach does not eliminate hot spots completely, and thus characteristics of the solar cells deteriorate at a faster pace. One of the possible solutions to this problem is to use critical thermistors based on metal-semiconductor phase transition materials, such as vanadium dioxide. Structurally, such thermal protection is implemented by adding a separate photovoltaic element with a thermistor protection element that is in thermal contact with it. This study investigated the effectiveness of such a solution to prevent local overheating in photovoltaic components of solar cells. Glass-ceramic materials based on vanadium dioxide and vanadium-phosphate glass of the V2O5—P2O5 system were used as thermistor elements, which abruptly change the electrical resistance by 1.5—2.0 orders of magnitude in the temperature range around 700С. The research results showed that the considered protective elements can function as reusable (self-healing) fuses against electrothermal overloads in solar batteries. Considering the relative simplicity and low cost of the manufacturing technology of glass-ceramic materials with a metal-semiconductor phase transition, the described approach to preventing overheating of photovoltaic cells of solar cells in situations with higher reliability requirements appears to be promising. Досліджено можливості використання критичних терморезисторів на основі діоксиду ванадію для запобігання локальних перегрівів у фотоелектричних компонентах сонячних батарей. Терморезисторні елементи виконувалися зі склокерамічних матеріалів на основі діоксиду ванадію та ванадій-фосфатного скла системи V2O5 – P2O5, в яких стрибкоподібно, на півтора-два порядки, змінюється величина електричного опору в області температури 70°С. Результати досліджень показали, що розглянуті елементи захисту можуть функціонувати як багаторазові (самовідновлювальні) запобіжники електротеплових перевантажень в сонячних батареях, які реагують безпосередньо на досягнення граничної для експлуатації фотоелектричних елементів температури. PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers 2023-12-19 Article Article Peer-reviewed Article application/pdf https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2023.3-4.16 10.15222/TKEA2023.3-4.16 Technology and design in electronic equipment; No. 3–4 (2023): Technology and design in electronic equipment; 16-19 Технологія та конструювання в електронній апаратурі; № 3–4 (2023): Технологія та конструювання в електронній апаратурі; 16-19 3083-6549 3083-6530 10.15222/TKEA2023.3-4 uk https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2023.3-4.16/21 Copyright (c) 2024 Vadim Kolbunov, Ilya Tonkoshkur, Stanislav Mazurik, Alexander Lyashkov, Liliya Nakashydze http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ |
| institution |
Technology and design in electronic equipment |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-08-11T09:08:27Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
критичний терморезистор діоксид ванадію фотоелектричний елемент локальний перегрів |
| spellingShingle |
критичний терморезистор діоксид ванадію фотоелектричний елемент локальний перегрів Kolbunov, Vadim Tonkoshkur, Alexander Mazurik, Stanislav Lyashkov, Alexander Nakashydze, Liliya Захист сонячних батарей від перегрівів за допомогою критичних терморезисторів на основі діоксиду ванадію |
| topic_facet |
critical thermistor vanadium dioxide photovoltaic element local overheating критичний терморезистор діоксид ванадію фотоелектричний елемент локальний перегрів |
| format |
Article |
| author |
Kolbunov, Vadim Tonkoshkur, Alexander Mazurik, Stanislav Lyashkov, Alexander Nakashydze, Liliya |
| author_facet |
Kolbunov, Vadim Tonkoshkur, Alexander Mazurik, Stanislav Lyashkov, Alexander Nakashydze, Liliya |
| author_sort |
Kolbunov, Vadim |
| title |
Захист сонячних батарей від перегрівів за допомогою критичних терморезисторів на основі діоксиду ванадію |
| title_short |
Захист сонячних батарей від перегрівів за допомогою критичних терморезисторів на основі діоксиду ванадію |
| title_full |
Захист сонячних батарей від перегрівів за допомогою критичних терморезисторів на основі діоксиду ванадію |
| title_fullStr |
Захист сонячних батарей від перегрівів за допомогою критичних терморезисторів на основі діоксиду ванадію |
| title_full_unstemmed |
Захист сонячних батарей від перегрівів за допомогою критичних терморезисторів на основі діоксиду ванадію |
| title_sort |
захист сонячних батарей від перегрівів за допомогою критичних терморезисторів на основі діоксиду ванадію |
| title_alt |
Using vanadium dioxide critical thermistors to protect solar cells from overheating |
| description |
The overheating caused by electrical loads is one of the essential factors impairing the reliability of photovoltaic components of solar cells. The most common technical solution to this problem is to use such additional elements as bypass diodes. However, the practice of installing such diodes in parallel with a chain of solar cells has shown that this approach does not eliminate hot spots completely, and thus characteristics of the solar cells deteriorate at a faster pace. One of the possible solutions to this problem is to use critical thermistors based on metal-semiconductor phase transition materials, such as vanadium dioxide. Structurally, such thermal protection is implemented by adding a separate photovoltaic element with a thermistor protection element that is in thermal contact with it. This study investigated the effectiveness of such a solution to prevent local overheating in photovoltaic components of solar cells. Glass-ceramic materials based on vanadium dioxide and vanadium-phosphate glass of the V2O5—P2O5 system were used as thermistor elements, which abruptly change the electrical resistance by 1.5—2.0 orders of magnitude in the temperature range around 700С. The research results showed that the considered protective elements can function as reusable (self-healing) fuses against electrothermal overloads in solar batteries. Considering the relative simplicity and low cost of the manufacturing technology of glass-ceramic materials with a metal-semiconductor phase transition, the described approach to preventing overheating of photovoltaic cells of solar cells in situations with higher reliability requirements appears to be promising. |
| publisher |
PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2023.3-4.16 |
| work_keys_str_mv |
AT kolbunovvadim usingvanadiumdioxidecriticalthermistorstoprotectsolarcellsfromoverheating AT tonkoshkuralexander usingvanadiumdioxidecriticalthermistorstoprotectsolarcellsfromoverheating AT mazurikstanislav usingvanadiumdioxidecriticalthermistorstoprotectsolarcellsfromoverheating AT lyashkovalexander usingvanadiumdioxidecriticalthermistorstoprotectsolarcellsfromoverheating AT nakashydzeliliya usingvanadiumdioxidecriticalthermistorstoprotectsolarcellsfromoverheating AT kolbunovvadim zahistsonâčnihbatarejvídperegrívívzadopomogoûkritičnihtermorezistorívnaosnovídíoksiduvanadíû AT tonkoshkuralexander zahistsonâčnihbatarejvídperegrívívzadopomogoûkritičnihtermorezistorívnaosnovídíoksiduvanadíû AT mazurikstanislav zahistsonâčnihbatarejvídperegrívívzadopomogoûkritičnihtermorezistorívnaosnovídíoksiduvanadíû AT lyashkovalexander zahistsonâčnihbatarejvídperegrívívzadopomogoûkritičnihtermorezistorívnaosnovídíoksiduvanadíû AT nakashydzeliliya zahistsonâčnihbatarejvídperegrívívzadopomogoûkritičnihtermorezistorívnaosnovídíoksiduvanadíû |
| first_indexed |
2025-09-24T17:30:16Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:30:16Z |
| _version_ |
1850410199192436736 |