Intern ati o n a l  Jo u r n a l  of  P o we r El ec tr on i c s  an d D r i v e   S y stem   (I JPE D S)   V o l.  11 , N o . 2, Jun e   20 20 , pp . 91 4 ~ 92 0  I SSN :  208 8-8 6 9 4 , D O I:  10. 115 91 /i jp e d s.v 1 1 .i2 . p p91 4-9 20          9 14     Jo urn a l  h o me pa ge : h t t p :/ /ijpe d s. i a e s c o re. c o m   Com p arison between single- d iode  and two diodes m o dels of  a  gri d  connected PV techn o l ogies: numerical study and  experi m e ntal val i d ati o n       L.  Bo uhak i ,  R.   Sa adan i,  M .   R a hmou ne  Lab o r a to r y  o f  Ad van ced  S t udy  o f   M a ter i al s  an d  a p pl ic at ion s   ( L E M 2 A ) ,  M o ul ay I s mail   Un iver s i t y ,    Sup e rio r  Sc ho ol of Te c h n o lo gy ,   M o rocco       A r ticle In fo    A B S T RAC T   A r tic le  h i st o r y:  Rec e i v ed  Se p 1 7 , 2 019  Rev i sed  No v 28 , 20 19  Acc e pt e d  Dec 11 , 20 19       Th is  ar t i c le p r esen ts  a si mul a tio n   mo del  comp ar is o n   betw e e n a   dio d e  an d  two   diod es o f  a  ph otov olta ic   cell.  Th e si mulatio n  mo del  cr eate d   und er th e   M a tlab-S imu l in k  env i ron m e n t  p r edicts  an nu al perfo rm an ces   of th e  thr e e   ph otov olta ic f i e l d tech no log i es   c o n n ect ed to  the   grid .  Th e  s i mula tion   mo d e ls   h a ve  be e n  va li da te d by   t h e   e xpe rime n t al d a ta of th e ph ot ov olta ic  sy ste m  i n   th e   me teo r o l og ic al  cond i t i o n s   of  t h e  cit y   o f   M e kn es.  Th e  in ter e s t   i s  to  in sp ec t   th e  clo s es t  mo d e l  th at  a l lo ws  to  o b t ai n   mo r e  r e li a b l e   r e su lt s  i n   or d e r   t o   f o l l ow   th e p e rfo r m a nc e s   and   th e  op er ation  of   th e in st al lat i o n   in  th e   co mi ng   y ear s ,   Also  to  co m p are be tween   th e effici ency  of the thr ee  p h o t o v o l taic   tech no log i es   (m o nocry stallin e ,  p o lycrys ta llin e an d amorp hou s) in   the sa m e   clim ati c  con d i t i o n s  of M e k n es  city   in  M o rocco   w h ich  is  a    M e diterran ean   c l ima t e  wi th ve ry  c o l d  win t e r s an d ve ry  hot sum m e r.   Ke yw ords:   Ce l l  a diode   Ce l l  tw o di o d e s   P h o t ov la ti c  P o w e r  p r odu c e d   Si m u la t i o n   Th is  is a n  o p en   acces s a r ticle   un d e r the   C C  B Y -SA  licens e .    Corres p o n din g  A u t h or:   Lami ae Bo u h a k i  Lab o ra t o i r e  d’ Etude   des   M a t é ri au x  Ava n cé s  et  A p pli c a t ions (LE M 2A ),  Uni v ersi t é  M o ul ay  Isma il ,   F a cul t é   des  sc ie nce s ,  E c ole  S upé ri eu re  de   Te ch n o lo gi e  Mek n ès,   Km  5,  R u e  A g ou ra y,  Me kne s ,   5 0 0 4 0 /B .  P:  3 1 0 3 - Toul a l ,  M o roc c o .  Emai l:  la mi ae .bo u h aki 1 @ g m a i l .com       1.   IN TR O DUCTION  In 2 0 1 7 , ac co rdi n g  t o  p r el imi n ary est i ma te s by  the  IE A ,   globa l e n e r g y  de ma nd  gre w  by   2.1%, w h i c h   i s  t h e  dou bl e  g r o w t h   rat e  i n  t h e  pre v i o us ye a r  [1 ].  Gl obal   e n erg y  d e ma nd   reac he d  a b out  14 0 50  mil l i on t ons  o f   oi l  e qui val e n t  (Mt o e )   c o mpa r ed  t o  10 0 3 5  Mtoe   in  20 0 0  [1,  2 ] . Nat u ra l  ga s  de ma nd   re ac hes   a re c o rd 22 % of  t o ta l ene r gy , al so  R e ne wa bl e  ener gy g r e w  b y  a qua rt er  of  g l oba l en e r gy d e ma n d ,  whil e  nucl e a r  use   a c c o u n t e d   fo r  2%  o f  t h e   grow t h .  In  2 017, t h e  t o t a l  sha r e  of fossil  fue l s i n  e n er g y  de ma n d  rea c he d   81 %,  t h i s  pe rc e n t a ge   r e m a i n s st ab l e  o v e r  th e p a st  t e n   y e a r s  eve n  i f   th e in cr e a se  of re newa bl e   e n ergi es.  t h e  growt h  in  gl obal  e n erg y   dema nd  has  be en c onc e n t r a t e d   i n   Asia , C h ina   a n d In dia   a c c ount  for 4 0 %  of t h e i n c r e a se.  [ 3 ] E n e r g y  de man d   in   al l a d v a n ced  e c o n o m ie s ac co un t e d  fo r  m o r e  t h a n  2 0 % of  g l ob a l   e n e r gy  d e man d  g r ow th , a lth ou gh  t h e i r  share  of  t o t a l  ene r g y   c o ns u m pti o n   de c r e a s ed.  An  Im po rt ant  growt h   w a s  al s o  re c o rd ed  in  S out hea s t   Asi a   (w hi ch acc o unt e d  for 8%  of  gl o b al   e n e r gy   de ma n d   g r ow t h )  a nd A f ric a   (6% )  [4,  5 ] , a l t hou g h  per  c a p i t a   ene r g y   c o ns um pt ion  in t h e s e r e gi o n s  i s  st il l   we l l  bel o w  t h e  glo b a l  ave r a g e   N o w a days , Re newa ble   e n e r g y   a c c o unt s for 2 5 % o f  gl ob a l  el ec tric i t y p r o d u ct ion  [6]. C h ina   a n d     t h e Uni t e d  St a t es a cco unt e d   for  hal f   o f  t h e  i n crea se  in  sa le s of  thi s  ene r g y   [7 ].  T h e  g r o w t h  o f   wi n d  an d   ph oto v o l t a i c  sol a r e n erg y  i n   20 17  wa s  unpr ece dent e d   [8 ];  Win d  e n e r g y  re corde d  a   gro w t h   o f  3 6 %, fol l owe d   by   p h o t o v o lt a i c   sol a r  (2 7% ) ,  h y d ro po wer   (22% ) a n d bi oe ne rg y (1 2 % ).  C h ina   a c c ount ed  fo r 4 0 %  of    t h e com b ine d   gr owt h  o f   wi n d  an d s o la r p hot ov ol t a i c  ene r gy , wi t h   rec o r d   c a p ac it y addi t i o n s  and     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t  J Po w El ec   &  Dr i  S y st  IS SN:  208 8-8 6 9 4       Com pari s o n  be t w een si ngl e- diode   a n d   t w o   di ode s  m o de ls  of a gri d   c o n n e c t e d PV  …  ( L . B o u h a ki )  9 15  a re duc t i o n  in  t h e co mp ress i on ra t i o. Ne a r l y   40%   o f   t h e i n cre a se i n   hy d r oel e ct ri c  po we r t o ok pl ace   i n     t h e U n i t e d  St a t es, w h i l e   cl imat i c   con d i t i ons  i n   the  E u ro pe an U n i on  re du ce d  hy droe le ct ri ci t y  p r o d u ct i on  b y     al most  a te nth  [9 ,  10 ].    The  e n er g y  t r a n si t i on ha s  be c o me a st rat e gy  fo r  ma ny c o u n t r i e s i n  re c e nt  years. The t r a n si ti on  from  fossi l  fue l s  t o   rene wa bl e ene r gi es is  a c ons t r a i nt  (a dmi n i s t r a t ive ,   pol it i cal , te ch ni cal  b a rri e rs , fina nci a l  bu t   al so  i n   t e rms  of pr o f essi o n al   ski l l s ) an d a r eal  oppo rtu n i t y   (j ob c r e a t i o n ,   e c o n o m i c  de ve lo pme n t ,  i n c r e a sed   a c c e ss to en e r g y ,   r e sp on se to  c lim ate  ch a n g e )   fo r count ri es t h at   h a v e  a p p e ar ed in  su ch   d e v e lo pme n ts.    The  e n e r g y  t r a n sit i o n  c onsi d ers  a  g o od  cont rol  o f   gre e nh o u se  ga s  emissi o n s,  whi c h a l lo ws  e n e r g y   i nde pen d e n c e   i n   t h e  face  o f  inc r ea sin g  en e r g y  de man d   [1 1].  In  pa rt i c ul ar,  Mo rocc o i s  i n c l ude d i n  t h e   « A f r i can  l o c o m o tiv e   o f  t h e  en ergy  t r a n si tio n » ,  Si n c e   A   f e w  y ear s ag o, t h ey  o ccu py ing  th e  CO P   (C OP 2 2 )  in  20 1 6 , w h i c h   b u i l t  o n  a m bi t i ous   goa ls  fo r  an e n e r g y  stra t e gy  [1 2]. T o   re d u ce  t h e   ene r g y   de pe nde nc e an d     t h e  gree n house   ga s  e m i ssi ons,  the   c o u n tr y  a i ms t o   reac h  52 %  of i n st al le d  e l ect ri ci t y  capa c i t y  w i t h   rene wabl e   e n ergy  b y   2030   [ 1 3 ] .  The   mai n  obje c t i v e  o f  thi s  st ud y is to  prese n t   a  p r ec ise  me t hod,   ea s y   t o  fol l o w  the   pa ra met e rs  t h at   i n fl ue nce   t h e  o p erat io n  o f   g r i d -c onne ct e d  p hot ov olt a ic   pl a n t s ,  t h e va li di t y  of  t h e tw o  mo del s   i s  obt a i ned b y   com p ari ng t h e   si mula ti on  res u l t s  of  one  di o d e  an d  t h a t  o f  tw o  di ode s w i th t h e ex peri ment al  res u l t s of t h e   Me knes  si t e .       2.   P R ES EN TATION   OF  T H E   P R O P RE .MA P R O J E C T     2.1.  Th e  ge og rap h i c al   c o or di n a tes of   th e   ci ty  o f   Me kn e s   Me kne s  i s  a ci t y  l o cat e d  t o   t h e no rt h  of t h e  ki n g d o m,  w h o s e   ge o g rap h i c a l  coo r di nat e s are as foll o w s  latitude: 33°53 36  Nort h,   L ongitude:  5°32 50 W e st  and Altitude  relative to sea leve l:  531 m ,  whi c h  has     a su bt ro pi ca l   cl i m a t e, cha r ac te ri ze d b y   a   ver y  hot   and  h u mi d   sum m er  peri od, a n d by  a very     col d  wi nt e r  per i od  [14 ] .     2.2.  Ph oto vol tai c  Ins t al l a tio n   The  p r oje c t  i n s t al l e d wi thi n  th e   E S T M  co nsi s t s  of t h re e  so u t h-fac i ng   ph ot o v ol t a i c  t e c h n o l o gi es  wit h   an a ngl e  of ba nk o f  3 0 ° ,  ass u me d  t o  be   c l ose   t o  o p t i m a l  val u e t o   p r ovi de ma xim u m a nnua l  yi el d,  wi th a n   in s t a lle d  p o wer  o f  2 , 0 40 k W c   for  mono c r y s ta lli n e ,  2, 04 0kW c fo r p o l y c ry sta l li n e   a nd  1, 086 kW c f o r   a m or pho u s  [15].    2.3.  Ph oto vol tai c  fi el d    Mo n o cr yst a l l i n e a n d  pol ycryst al l i ne  i s  c o mp o s ed  of 8   pa nel s  i n   se ri es,  fo r  a m o r p h ous  c ons i s t i ng  of  t w o  c h a i ns t o ta li ng 12  mod u l e s [15 ] .                 Fi gu re 1.  Mo n o c r ysta ll i n e pa nel   F i gu re   2.   A m o r p h ous   pa ne l   F i g u re 3 .   P o l y c r yst a l l i n e   pa ne l      Ta ble   1. C h ara c t e ri st ic  of t h e  ph ot o v o l t a i c  p a rk   Photovolta ic i n stal l a ti o n s   P o lycr ista lli n e   Monocr i sta lline   A m or phous  Num b e r  of str i n g s per   pla n e  1  1  2  Num b e r  of m odules per  stri n g  8  8  6  Nom i na l Pow e r   204 0 W   2040 W  1860 W  Te nsion open c i r c uit ( V oc)  304V   302, 4   513V   Te nsion m a x i m a l  (V m a x)  247, 2V   251, 2V   391, 2   Short - c i r c uit c u r e nt ( I cc)  8, 88A   8, 66   5, 12A   M a xim a l  cur e nt   (Im a x )  8, 32A   8, 15A  4, 76A   Or ient ati o n   S outh     Inc line of  pane ls     30°    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN : 2 088 -86 94  I n t J   P o w   El ec  &  D r i S y st ,  V o l .  11,  N o .  2,   J u ne  20 2 0  :     9 1 4   – 92 0   91 6 3.   MAT H E M AT IC AL  MODE L  OF  A  P H O T OVOLT A IC  CEL L   To  f i n d  t h e   mo d e l   o f  the   pho tov o lta ic  g e ne r a t o r,  it is f i rst n e c e ssa ry  to d e fin e  th e  el e c tr ic al   c i r c u i t   e qui va le nt t o   t h is sou r ce.  Ma ny  ma t h e m at ic al   model s  ha v e   be en de vel o ped t o  re pr e s e n t   t h ei r  ver y  st r o n g l y   no n - l i n ea r be h a vi o r  w h ic h r e sult s fr om  t h at  of  se mi c o n duc t o r   j unct i o n s  w h i c h are   t h e basi s of  t h ei r  ac h i e v emen ts [1 6] . T h is p a r t  co mp a r es two  mod e ls o f  t h e  GPV :     M o d e l  w i t h  one   d i od e,      Mo de l wi th two   d i od es .     3. 1.   One  diod e equi v a le nt ci rc ui t   T h e equ i v a l e n t  p l an of a pho to v o lta ic  ce ll,  w h ich cor r e spo n d s  to a  g e n e r a t o r  o f  cu rrent I co nn ec te d  in  p a r a lle l w ith   a  d i od e [1 6] ,  two  p a ra sit i c  r e s i sta n c e s  a r e  in trod u c e d  i n   t h is d i a g ram  Rs s e r i e s   resis t an c e  i s   th e  in t e rn a l   r e sista n c e   of  the  cel l - R sh  shu n t  r e si sta n ce  is   du e  to  a  le aka g e c u rr en t a t   th e ju n c tion  [1 7-18 ],  t h i s   is  th e  mo d e l  c h o s en  for  th e  simu l a ti o n  of   t h e c h ara c t e r i st ic s of  p h o t ovo lt ai c  p a n e ls .     ∆ .   .    .   . . . . 1  .        (1 )       :  S hor t cir c u it  cu rr e n t  (A ) ,    :  T e m p e r a t ur e co e ffi ci en t  su pp l i e d   b y   th e sho r t- c i r c u i t cu rren t  man u f a c t ure r  (A /° C),    : Op er a ting  temp er atu r e  (K ),    : S o lar  irr a d i atio n  (W /m² ) ,    ,    : Sol a r   i r r a di at ion  ref e re nce  an d te mpe r a t u r e .     3. 2.    E q u i val e n t ci rcu i t   o f  t w o di o d es   The  ope ra ti o n  of  a  s o la r  ce l l  c a n be  m o d e l l e d  by  c o nsi d e r i ng t h e  eq u i va l e nt  el e c t r i c a l   dia g ra m  b e l o w ,  th i s  is  th e  ca se  of a n  id ea l so l a r  c e l l  c o mp r i sing   a cu rre n t  so urc e  a n d   t w o   d i od e s   in  p a r a lle l [1 9]. Th e  I p h  c u r r e n t  so urce  mode ls t h e  ph oto  cu r r e nt  ge ne r a t e d  [2 0] .  T h e  bra n c h e s   of eac h   di o d e  re prese n t t h e   di ff usi o n  c u rre nt  i n  t h e  base  and  t h e  t r ans m it t e r  (I d1 )  r e sp ec ti vel y ,  a n d  t h e   re co mbi n a n t  gene rat i o n c u r r en t   (Id2 )  i n   t h e J u nct i o n  Spac e L o ad  Are a  (EC A ).  To  co nsid e r  t h e  case   o f  a  rea l   sol a r   c e l l ,  t h e eq ui val e nt   ci rc uit   must   i n cl u d e, A  re si st anc e   s e ri es  R s ,  whi c h   mo de ls the   resi st i v e l o sse s  wi t h in t h e p hot o  pi l e  and  the r e f ore t h e  me ta lliz a tio n ,  a  p a r a lle l  re sist an c e  Rsh ,  mod e l lin g   t h e  curr e n ts t h at  sho r t- ci rc u it  th e  jun c tio n   ( l ea ks b y  t h e  e dge s of   t h e ce l l   a n d  at  t h e   j u nct i on )  [2 1 ] .   The  o u t p ut cu r r e nt   i s   e x pres s e d as   f o ll ow s:              ∗  1      ∗  1  ∗  (2 )      :  C u r r e nt   passi ng  t h ro u g h  di o d e  d1  an d  d 2 .    :   R e ve rse  sat u r a t i on  c u r r ent  of  di o d e  d1 an d  d2 .    : Ph ot o - S o la r c e l l   c u rre n t .   :  Th e r m ody namic  po t e n t ial  of  d i od e   d 1   an d   d 2 .  :  Q u a lity  f a c t or (   : id ea l  jun c tio n ,  1   2  d e p e nds  on  p o l ari z a tio n,   Schro c k l e y   mod e l, r eco mb i n at ed  by  l eaka g e  cu rr en t s ) .     :   The  Re sist an c e  se ri es.  :  The Shunt Resistance.            Fi gu re  4.   Eq ui val e nt   c i r c ui t o f  a di o d e   Fi gu re  5.   Eq ui val e nt   c i r c ui t   o f  tw o di o d es     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t  J Po w El ec   &  Dr i  S y st  IS SN:  208 8-8 6 9 4       Com pari s o n  be t w een si ngl e- diode   a n d   t w o   di ode s  m o de ls  of a gri d   c o n n e c t e d PV  …  ( L . B o u h a ki )  9 17  4.   R E S U LTS AN D  DISCU S SION  4.1.  C h ar ac te r i stic   I-V ,  P- V   U nde r the  Mat l ab-S i m ul i nk e nvi ro nme n t ,  a  si mula t i on  mo de l o f   t h e o u t p ut  cu rre nt  of  a   di o d e a n d   t w o di o d es   a s   a  funct i o n  of v o l t a ge  i s   de v o lo pe d i n   t h e  fo rm   o f  s ubsyst e m s  [15] .  The  ba si c  cha r ac te ri sti c   of  t h e  p h o to vol t a i c   gene rat o r f o r a  gi ve n  ir ra di anc e  a nd t e mpe r a t ure  is   p r es e n t e d  by  t h e  cu rv e  I  =  f  (V ) .  Th e  loa d   v a lu e   wi th in   t h e g e n e ra tor  l i mi ts w i ll  d e t e r m in e   th e  op era t i n g  po i n t  of the  p hot ovol t a i c  syst e m .           Fi gu re  6.  Cha r ac te ri s t i c  I- V - P       W e  id en ti fy  thre e ar e a s:  - Z one   I:  What e v er the  v o l t a g e for t h i s   re gi o n   t h e  cu rre nt  re ma ins c o nsta nt ,  so  thi s   z o ne  t h e  ph oto v o l t a i c   gene r a t o r  wo r k s   as  a c u rr e n t   g e ne rat o r.   -   Zo n e  II : Th e   in t e r m ed ia te   r e g i on   b e t w e e n   th e two  z o n e s c o rr esp ond ing  t o  th e  b e nd   o f  th e   ch a r a c t eris tic   whi c h rep r e s e n t s  t h e pre f e r re d   re gio n  fo r the  ope rat i o n   of t h e   ge ne rat o r,   w h e r e  the  o p t i ma l poi nt  (MP P )   [ 1 5 ]   whi c h  i s  c h ara c t e riz e d by  a ma ximu m po we r   c a n be  de te rmine d .  -  Z one  I II:  T h i s  i s  t h e   re gio n   whic h i s   di sti n gui s h e d   by   a c u rre n t  va ri a t i on c o rre s po n d i n g t o  a n  a l m o st  c o nsta n t  v o lta ge ,  in   t h is  c a se t h e g e n e r a tor  i s   si mil a r  t o  a vo l t a g e  g e n e r a tor ,   Th is  c u r v e p a sse s   thr oug h  a  maxi mum w h i c h i s  t h e pr odu c t  of Ima x  *  V m ax.   4.2.  C o mp ar a t i v e  s t ud y  be twe e n  one - di od e  an d tw o di o d e   m o d e l s .    A f ter th e  s i mu l a ti o n   o f   g r id- c onn e c t e d   pho t o v o l ta ic  pane ls w ith   M a tla b  /  S i mu link  so f t w a re   [2 2] - [2 3], w e  co mp are   t h e  p o we r  ge ne ra te d  by  t h e  PV  s y ste m s ,   i n   order t o  h a ve a n  a p p r o x i m at e visi on   o n  t h e   mo d e l c l o s e s t  to  th e  r e su lts  o f   th e  e x p e r i e n ce.    D a ily  so la r  irra d i a tio n   &  Temp e r a t u r e  Ou r  acqu i s itio n  sy st em  i n s t a lle d  on   t h e   r o o f  o f   th e  scho o l   bu i l d i ng ,  a l lo ws u s   t o  re c o v e r  t h e  so l a r   i rra dia t i o n rece i v e d  o n  the   p a n e l,  a s  we ll   a s   t h e ambie n t t e m p era t ure a n d  t h e te mpe r at u r e  of t h e  c e l l s.           F i g u re  7 .   I rra dia t i on a n d   t e m p erat ure  p r ofi l e fo r  a  pa rt ic ula r   da y       A cco rdi n g to  t h e  gra p h, it  is rec o g n iz ed  tha t   sola r  i r ra di at i o n re ache s   a  ma xi mu m  v a l u e  o f  88 0 W/m²  at  no on  a n d  t h e c e l l  t e mpera t ure fol l o ws  t h e same   rat e  o f  ambi ent   t e mp erat ure ,  the   hourl y  sol a r ra dia t ion   varie s   bet w ee n  a  ma xi mu m  at  n o o n  a n d a  mi ni mu m  at  s u ns et  a n d  s u n r i s e.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I SSN : 2 088 -8 6 94  Int   J  P o w  Ele c   & D r i   S y st, V o l .  1 1 ,  N o .  2, Ju ne  20 2 0   :   9 1 4  –  920   91 8   Dai l y  prod u c t i on   pr ofi l e   In orde r to  qu ant i fy  t h e i n fl uence  o f   sol a r i rra dia t i o n a n d  t e mpe r at u r e  on t h e   o p e r at i on o f  t h e P V   sy st em ,  w e   f o l l o w  th e   pr oduc tiv ity  o f  t h e s e  t h re e   p h o t ovolta ic  p a n e ls ( m o n o c ry s t a llin e ,   p o l y c ry sta l l i ne   a n d  amo r p h ous )  du ri n g  a  day  o f  t h e  ye ar,  the n   we c o m p are d  t h e sim u l a t e d re sult s i n  the  ca se of  a o n e  di o d e a n d   t w o di o d es .                F i gu re  8.  O u t p ut  p o w er  o f   t h e   mo noc ryst al li ne   pa ne l for a  ty p i c a l  da y  F i gu re  9.  O u t p ut  p o w e r  o f  t h e   pol yc ryst al li ne  pa ne l for a ty p i ca l  day   F i gu re 1 0 . O u t put  p o we r of t h e  a m o r p hous   pa n e l  fo r a  t ypi cal   day       Th e  v a r i a tio n o f  t h e   d a il y outp u t   po w e r i s  pr ese n ted  in  Fig.8- 9- 10 . I t   ca n  b e  se e n  t h at   f o r  h i gh  so l a r  ra dia t i o n, t h e  a - Si  an d  p-S i  m o d u l e s  have a n   out put   pow e r   gre a t e r t h a n  t h at  del i v ere d  by  t h e a - Si , b y  a g ai nst   th e   a-Si  mo d u le  g e n e r a te s be tte r  ou t p u t  po wer   fo r l o w   so l a r r a d i a t io n  du e  t o   its b e tte r  li g h t  ab sor p ti o n   cha r ac te ri sti c . F o r t h e  mo de l s  de vel o ped  u nde r S i m u l i n k ,  t h ere  i s  a  go od  ag re eme n t   bet w ee n t h e  r e sul t s  simul a t e d  b y  a  singl e  di ode  a n d t w o  di o d es  a n d  t h e  e x perim e nt al   me as ure m ent s .    Mo nt h l y  pro d u c t i o n  pr ofi l e     In  the   fol l o w i n g  o f  t h i s  st ud y  we   pro pose  t o  ge ne ral i ze o u r  mode li ng   ove r t h re e  m o n t hs  o f  t h e  ye a r   ( O cto b e r ,  Jan u a r y  an d  M a y) , th e  F i g 11- 12 -13  sho w s th e  e n e r gy p r odu c e d   b y   th e t h re e PV  te ch no log i e s ,   u s i ng  singl e  di ode  a n d t w o  di o d e  mode ls .             F i gu re  1 1 . P r o duct i o n p r o f il e  pro duce d  fo r mo noc rystt a l i ne  pa nel   F i g u r e  12 . P r od u c ti on   pr of ile   p r od u c e d  f o r po ly cr ista ll in  p a n e l  Fig u r e   13 .  Prod u c tion  pr ofi l e   pro duce d  fo r  a m o r p h ous   pa ne l      A s  s h o w n  i n   Fi gu re   1 1 , F i g u re  12  a d  F i g u re  1 3 , the  prod uc ti o n  ge ne r a l l y varie s   a c c o r d in g t o  t h e   i rra dia t i o n  rec e i ved, t h e  mo de l s  devel o ped  u nde r Si m u li n k   fo r a si ngl e  di ode   a n d   t w o di o d es  gi ves   a l mo st   t h e   same r e sults .       5.   CO NCL USI O N    In  th is a r t i c l e,   w e   pr e s en t th e   mo d e l  t h at   w i ll  a llo w  u s  t o   mon ito r t h e  o p er a t io n o f  a   pho t o v o lta ic  i n st al l a t i on  c o nnect e d  t o  t h e  gri d   w h i c h  is  t h e  mo de l  wi t h  t w o  mode l s  a n d t h e  mode l  wi t h   a n   onl y  o n e   dio d e ,   B a se d   on  th e  da ta  fro m th e dat a  sh e e t   o f  the  pho tov o l tai c   i n sta l la tio n  tak i n g  p l a c e   on  the ro of   of  th e ESTM,  t h e sim u l a t i on  i s   c a rri e d  ou t   b a sed  o n  t h e   no n-li ne a r  e qua ti on  o f  the   c u rre n t, w e   det e rmi n e t h e  cha r act e r i s t i cs  I-V  an d  P - V  o f  p h o t o volt a ic  pane ls , t h e  c o mpa r i s o n  bet w ee n t h e  res u l t s  of t h e  sim u l a t e d o u t p ut  o f   a  di o d e   and   tw o  dio d e s  gi ve s a   g o o d  a ccurac y .   The r e f ore,   t h e   choi ce  o f  an  e qui val e nt  el ec t r ic  mo de l  be tw e e n t h ese  t w o  mo de ls i s  bas e d  o n  a  stu d y   of the   c h a r a c t e rist i c s  o f   s o l a r ce l l s.  T h e  m o del  w i t h  a  sin g l e   di ode   i s  more   rec o mm en ded   bec a us e it  save s   p a rame te r s   and ca lc u l a tio n ti me.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t  J Po w El ec   &  Dr i  S y st  IS SN:  208 8-8 6 9 4       Com pari s o n  be t w een si ngl e- diode   a n d   t w o   di ode s  m o de ls  of a gri d   c o n n e c t e d PV  …  ( L . B o u h a ki )  9 19  AC KN OWL E DGM E NT S   Th e  a u thor s ack now le dg e  t h e supp or t p r ov i d ed b y  th e “ Inst itu t  d e   Re ch erc h e  e n  En erg i e So l a ire e t  Ene r g i e s   Nouv el l e s (IR E S EN) ”  un de r  t h e p r oj ec t PR O P R E .MA       RE FERE NC E S   [1]   J ä ger-Wa l dau ,  A . ,  “ PV status  rep o r t  2 0 1 7 ,”  J RC10 810 5,  20 17 .   [2]   S i ngh , G . K. ,  “S olar po wer  g e n e ra tion  by  P V   (pho to vo ltaic)  te c h no lo gy : a  rev i ew ,  En ergy ,”  vo l.  53 ,  p p . 1 – 1 3 ,   20 13 .   [3]   Pho t ov ol ta ic s re po rt,   “Fr a un ho fe r In st it ut e fo r So la r  E n e r gy  Syste m s , ”  Avai la b l e a t:  ht tp : / / w ww. i se . f ra u n h o f e r.d e /c onte n t/ da m / i s e / de /d oc u m ents/publications/studies/P ho tov o lta i cs  Repo r t .p df  (acc ess e d d a te  1 0 .1 1. 18) ,  20 18 .    [4]   “ T ec hn ol og y Roa d m a p  So la r Ph ot ov ol t a ic E n ergy, ”   I n t e rn at io nal  E n erg y  Ag enc y   ( I E A) , http://www. i ea.org,  2018.    [5]   Lu o ,   W . , Kho o , Y. S.,  Hack e, P. , Nau m an n, V., L a u s ch,  D., H a rvey , S . P . ,  R a mak r is hn a,  S. ,  “P oten ti al- i ndu ced   d e gr ada t io n i n   p h o t o v o lta i c   mod u l e s:  a cr it ica l   r e vi ew,”   En er gy E n vir o n .   S c i . ,  v o l . 10 ,  p p .  4 3 – 68,  20 17 .  [6]   Morocco-Countr y , “Energy I n forma t i o n A d mi ni s t rati on ,  Ana l ysis, ”  ht tp: / / w ww.e i a. go v/ co un tri e s/c o un try- d a ta .cfm ?fip s¼ M O ,  (last  ac cess e d N o v e mb er 2 0 1 4 ) .    [7]   Co nno lly,  D . ,  L und , H. , M a th ie sen ,  B.V . ,  P i ca n ,  E.,  Leahy ,   M .,  “The  tech ni ca l  and  econo m i c  im p lica t ions   of   integr ating  flu c tu a t in g   ren e w a b l e en erg y   using  e n erg y  s t o r ag e,”  Renew .  Ener gy ,  vol. 4 3 ,   pp . 47 –6 0,  20 12 .   [8]   V i llalv a ,   M . G. ,   Gazo li,   J . R. , F ilh o,  E. R . ,   “Co m prehen sive  ap pr o ach   to  mod e lin g  and   simu latio n of  ph otovo ltaic  arrays ,”  I E EE   T r an s.  Po w e r  E l ect r o n ,  vo l. 24 , pp .  1 1 9 8 – 1 2 0 8 ,  2 009.  [9]   Hi rt h, L. , “Th e   m a rket  v a l u e   of va ri a b le re ne wa b l e s :  T h e  effect of   solar wind   power va ri ab i l i ty on  thei r   relati ve  pri c e, ”  Ener gy E c on ., vo l. 3 8 ,  pp. 21 8– 23 6, 2 0 1 3 .    [10]   C. E. Chit our ,  M r  B.  Bouzi d i  et   Mme  S .  Kh arzi, “P ou r une s t r a t é gie  én erg é tiqu e  de l' Alg é rie à  l' h o rizo n 2 0 0 3 ”   7e   J o u r né e d e  l ' é n erg i e  1 6   av ril  Hilto n, b u l l e t i n  d e s   é n e r gi e s  re n ouve l ab le s N° 3  j u i n   20 03 , Pub lic a t io n  du  Ce nt re  de   D é velo pp e m ent  des  En e r g i es  R e no uvelab l es,   ISS N  11 12 -38 50,  20 03 .   [11]   Zo lt á n  Ki sa, Niku l Pa n dya a,  Rem b ra n d t H.E . M .  Ko pp e l a a r b,  “Elect rici ty gen e rati on  t e c h nol og ie s: C o m p a r iso n  o f   m a te rial s u s e, ene r g y   re tu rn  o n   in ve st m e n t , jo bs c r e a tio n a nd CO2 e m issi on s  redu c t i on, ”  E n ergy Policy ,  vol. 1 20,   p p . 144 –1 57 ,  20 18 .   [12]   A .  Boh a rb ,   A.   Allou h i,  R.   S a id u r ,  T.  K ous ks ou , A .  Ja mil,   Y.  Mo urad , A .  B e n b a ss ou,  “Au d i t i n g  and  an alys is   of  en erg y   cons ump t ion  of  an  in du strial  site  in  M o ro cco, ”   En ergy ,   vo l. 101 ,  p p .  33 2-3 4 2 , 20 16 .   [13]   C.O .  Ho llid ay  Jr ., “S u s taining  hu man  li fe thro ugh  su stainab l e en er g y ,”  Energy Strategy  R e v .,  v o l .   2 ,  pp . 20 9-2 10,  2 013 .   [14]   Al lo u h i A.,  Saad an i R., Kou s k s o u   T . , Said ur  R ., Jami l   A ., Rahm ou ne M ., “Grid - con n ec ted   P V   s y s t em  in sta l led   o n   ins titut io nal   b u i ld in gs:  Te chn o l o g y  co mp ariso n ,   en ergy  a n aly s is  and  e c o n o m ic  perfo rman ce,”   Ener gy  an d   Buil dings ,  v o l.  1 3 0,  pp 18 8-2 0 1 ,  20 16 .  [15]   L. Bo uhak i ,  R .  S aadan i, M .  R a h m o u n e , K .  S b ai,  “M o d eling   an d  S i mulat i o n   of a  P o ly crys tall in e P a nel Con n ect ed t o   the N e two r k  Bas e d o n   Exp e r i me ntal  Meas ure m e n ts, ”   1 8 0 7 0 5 - 3434 -IJ M M E - IJ E N S , O c tob e r 20 18   IJENS  [16]   L.  Bo uh ak i,  R.   S aadan i,   R.  A gou no un , K .  S b ai,   M .   Ra h m ou ne ,   “ Exp e r i m e n t al st ud y  a n d   mo de lin g  of  th ree  gr id1 4 - co nnec t ed  p h o t o v oltai c   te ch no lo g i es  of  M ekn es  City , ”   v o l .  9, no .1,  pp.   3 90 –3 9 6 ,  20 18 .  [17]   IREN A,  “C ase S t u d y   2 0 1 3  M o ro cc o   Win d  Atlas , ”   I n te rn at io n a l Re ne wa ble  E n e r g y  A g e n cy ,  h t t p :/ /w ww .r cr e e e . o r g /si t es /d ef au lt /f i l es /i r e n a _ cas e_moro c c o.p d f ,  (last ac cess e d  N ovemb er   20 14 ).  [18]   O l ivier  G E RG AUD , “M od élisati o n  énerg é ti q u e  e t  op tim isa t io n  é c on omiqu e  d' un   s y s t ème d e  prod uctio n  éol i en  e t   p hotov olta ïqu e   c o uplé au r é seau   et  as so cié à un  a ccumu lat e ur,”  T h ès e d e   Doc t or at d e  l’ éco le No r m a le  S u p é r i eu re   de  Ca c h a n   9 , dé cembr e  2 0 0 2 .   [19]   Ne z i h e  Y ı ld ı ra n ,  E m i n   T a c e r ,   “ I d e n t i f ic at io n of ph ot ov o l t a ic  ce ll sin g l e  d i o d e   d i sc re te   m o de l p a ram e te rs  ba se d   on  d a tash e e t v a lu es, ”   So la r E n e r gy ,  vo l.  12 7 ,   pp .  75 – 1 83,  20 16 .   [20]   Ah m e d  Bo ura i ou,  M e ssa ou d  Ham o ud a ,  Abd e l k ad e r  Cha k e r ,   Moh a m m e d  Sa d ok, Mo ha mm e d   M o st e f a o u i ,  Sa la h   Lach tar ,  “M od eling  and  s i mul a ti on  o f   ph otov o ltaic   mod u le  and   array  b a s e d  on   on e an d  two  d i od e mo d e l  us in g  matlab/simuli nk ,”  En erg y  Proced ia ,  vol .  7 4 , pp . 8 6 4 –   8 77,  20 15.  [21]   Ne m a  S. , Ne ma R.  K.,   &  Ag ni hotr i   G . , “ M a t l a b / si m u l i nk b a s e d   stud y  of p h o t o v o l ta i c  ce l l s/m o d u l e s/a rra y a n d t h e i r  ex perimen t al ver i fic a tion ,”   Intern atio nal  jour na l o f   En er gy a n d  En vir o n m ent , vo l.   1 ,  p p .  48 7-5 0 0 ,   20 10 .  [22]   K e shavani  K. ,  J o shi J., Trived i V.,  &  Bhav sar   M . , “M od ell i n g   an d S i mu latio n of P hotov olta ic  Array   Us in g   Mat l ab/Simul ink,”  In terna tion a l  jo ur nal o f   en gine ering  de velop m e nt an d r e sea r ch ,   vo l.  2 ,   pp .  37 42 - 375 1,  20 14 .   [23]   A l do  Orio li, Al essan d ra Di Ga ng i, “A   p r o cedu r e to ev alu a te t h e sev e n par a m e te rs  of th e  two - d i o d e mod e l fo r  p hotov olta ic  mo d u les , ”   R e newab l e Ener gy ,   13 9 ,  pp .  5 8 2 -5 99,  2 019 .                      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I SSN : 2 088 -8 6 94  Int   J  P o w  Ele c   & D r i   S y st, V o l .  1 1 ,  N o .  2, Ju ne  20 2 0   :   9 1 4  –  920   92 0 BIOGRAPHIES  OF AUTH O R S     Lamiae  B O UHAKI is   a Ph.D   studen t  a t  Moulay Ismail Univers i t y .  She re ce ived  the Engineer ing  D e gree  En erg y   at  F acu lty  of  S c ienc e an d  Tech n o log y . her   P h .D su bjec t  is  ab o u t  ph o t ov oltaic   techn o l ogies.          Rachid   SAA DANI  is a full  pr ofes sor at Univer s i ty Moul ay I s mail , Mo roc c o. W a s  born  in  M o rocco  in   1 9 7 7 .   H e   r e c e iv ed  t h e MS c. Deg r e e   (M agis ter)  in  th e r mal   an d  en erg e tic   s y stem   from  the  Un iv ersité   M a rne  La  Val l é e , P a ris   Est, P a ris,  F r an ce   an d   th e  P h .D  d e gr ee  in  s c ienc e  for  engineers fro m the Université Pari s E s t, Créte i l ,  Pa ris. H e  is  an  a c tiv e   resear cher   at  Th erma l   &   M a terial R e sear ch U n it ( a d v an ced  m a ter i als   and   en ergy  sy stem). His  are a   of r e search  in c l u d es   Therm a l Co mfor t, Bu ilding   Th er mal  S i mu lation ,  ren e wabl e  energ y  an d P o rou s  M e dia.           M i lo ud   RA HMOU NE  is a full pro f ess o r at M o u l ay   Is ma il  U n iversity . He re c e iv ed h i s M s c.  De g r e e  in a p p l ie d me c h a n ic s from  Uni v ersi té  Mo nt pe l lie r 2 (Fra n c e )  a nd hi s  Ph . D .  de g r e e s  in   M ech atro n i cs  fr o m   U n ivers i té  M o n t p e llier 2  (F rance)  and  U n iv ersité  Has s an II  – M o h a m m ed ia ,  in  1 9 9 3   a n d   1 996  re spec tiv e l y .  Hi s  re sea r c h  i n t e re sts i n c l u d e   struc t u r al  Dyn a m i c s ,  a c ti ve c o nt rol,   an d smar t mat e rials.      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.