Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   8 , No .   6 Decem ber   201 8 , p p.   4096 ~ 4103   IS S N: 20 88 - 8708 DOI: 10 .11 591/ ijece . v8 i 6 . pp 4096 - 41 03          4096       Journ al h om e page http: // ia es core .c om/ journa ls /i ndex. ph p/IJECE   Res p ons e of  P oly crystalli ne  S olar  C ell  O ut pu ts to   V isibl S pectrum  and other  L i gh S ourc es - a   C ase  S tud y       Ay m an Y . Al - Ra w as hde h 1 Omar  A lb arbarawi 2 Gh az i Qar yout i 3   1,2 Depa rt m ent of   Elec tr ical Engi n ee ring ,   Al - B al qa   Applie d   Univer sit y ,   Jordan   3 Depa rtment of  Mec hat ron ic En gine er i ng,   Al - Ba lqa   Appl ie d   Uni ver sit y ,   Jordan       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   Des   23 , 201 7   Re vised  Jun   2 ,   201 8   Accepte J un  25 , 201 8       In  thi ca se  stud y ,   two  pol y cr y st al li n solar  m od ule were   inst al l ed  outdoors   (irr adiate b y   su nli ght)  and  indo ors  (irr adi a te b y   ar ti fi cial  l ight s ).   The   sol ar  ce l ls  in  both  ca s es  were   insta l le d   using  diffe ren col or  filters  that  al lowed  th e   passage   of  c ert a i li g ht  fr eque n cies.  The  amount  of  ene rg y   produ ce b y   e ac h   m odule   were   m ea sured  and  co m par ed  to  a   ref ere nc m odule   with  no  filte r .   The   resul ts  indicated  th var ia b le   response  of   p ol y cr y s talli n solar  c el ls  to   nat ura and  ar ti fi ci a li ght  sourc es ,   bei ng  m ore   res ponsive  in  both  ca ses  to  red   band  col or  as  coul be  deduc ed  f rom   the ir  cur ren output (7 2. 5 sunlight   rad iation;   84. 38 art ificial  li gh source s).  Othe col ors,  inc luding  y ellow,   gre en,   or ange   a nd  viol et   aff ord ed  acce pt able  output s.  Th resu lt indi c at e tha el e ct r ic a o utput of  indoor   solar  c el ls  de cr ea sed  when  colored  filters   were   used ,   but   r ed  fi lt er   in   gen e ral   aff orde d   th m axi m um   output s,  for   both  the   art i ficiall y   r a dia t ed  indoor  and  nat ura lly   r adi a te outdoor  sola ce ll s.  Th e   ca se  stud y   suggests  the   poss ibl e   complementa r adva nta g of  u sing  indoor  m ounte solar  ce ll for  the  produc ti on  of  el ectricit y   dur ing  art ifici al  il lumination p eriod of  th d a y .   Ke yw or d:   Ar ti fici al   r a diati on   Ind oor  s olar  c e ll s   Po ly cryst al li ne  so la r  cell s     So la r   r a diati on   Visible  r a diati on s   Copyright   ©   201 8   Instit ut o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e   Al l   rights re serv ed .   Corres pond in Aut h or :   Aym an  Y.   Al - Ra washde h   Dep a rtm ent o f El ect rical  En gi neer i ng,   Al - Ba lqa  A pp l ie U niv e rsity ,   P.O. Bo x:  15008,  Amm an  11 134,  Jor dan .   Em a il dr .aym an.rawas hdeh @b a u. e du. j o       1.   INTROD U CTION     Fo ssil   fu el s,   inclu ding  c oal,   petr oleum   an natu ral  ga are  the   m ai so urces  of  e nergy,  bu t hese   resou rces  are  li m it ed.     Ther e f or e the re  is  r equ i rem ent  of  alt ern at ive  e ne rg s ources  t pro vid e u cl ea n,   lo cost  an re ne w able  ene rg y.  Li gh in g en eral,  reg a rd le ss o it so urce  ( natu r al   or   arti fici al is  m ai pr omi sing   so urce  of   rene wab le   e nergy  wh ic can   be  c onve rted  int e le ct rical   ener gy   by  so la pa ne ls  with  lo c oast.  I add it io n,   this  so urce  of   e nergy  has  m ini m al   ecolog ic al   im pact  causing  no   po ll ut ion.   More ov e r,   th low  m ai ntenan ce  c oast  an lo ng  l ife  durati on  of  the  so la cel ls  m akes  them   desirab le   f or  use   by  ordi nar people   and hom eow ne rs.       So la cel pa ne ls  are  us e t conve rt  so la r   li gh ene rg i nt el ect rical   one  [ 1] , [ 2].  T he   first  s olar   pan el s base on   po ly cryst al li ne  sil ic on   ( known  al so   as  poly sil ic on   ( p - S i)),   we re  intr oduce to  the  m ark et     in  19 81.  T hese   so la pa nels  di not  r eq uire  t he  Cz oc hral sk i   process T his  ty pe  of  s olar  ce ll is  known  to   ha ve   m any  adv a ntages.   I ad diti on  of  their  sim ple  low  c os m anu fact ur i ng  process  [ 3],  poly cryst al li ne  so la cel pan el a re  kn own  for  their  l ow  heat  tole rance   [4 ]   as  com par ed  t ot her   t ypes.  Mo reove r,   this  ty p is  known   for  their  m ixe PV   a pp li cat ion in doors  an outd oors  wit an  ef fici enc of   about  13 - 14 as  com par ed  to   oth e ty pes [ 5].    Du to  t he  ad van ta ges  of  th po ly cryst al li ne  so la cel pa nels,  the  cu rrent  stud wa desig ne to   inv est igate   thei res pons e   to  vi sible  sp ect r um  and   oth e li gh t   so urces  ( nat ural   and   arti fici al ).   T he  pe rfor m ance   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Resp onse  of P olycryst alli ne So l ar  Cel l O ut pu ts  to  Visi ble . ..  ( Aym an Y . Al - Raw ashd e h)   4097   of   the  poly crys ta ll ine  so la cel ls  is  analy zed  by  cal culat ing   the  ou t pu po w er  in  the  pr ese nce  an abse nc of  colo red  filt ers.  Lit eratur e   surv ey   rev eal s   that  the  perform ance  of  s olar   cel ls  is  de pe ndent  on  ou t puts  to   vi sible   sp ect r um   and   oth e li gh sou rces  [ 6].  H ow e ver,  since  in door   li ght  lam ps   gen e rate  co pious  am ou nts  of  visible   rad ia ti on  s pec trum   that  coul be  be nef ic i al   fo r   the  pro du ct io of   el e ct rici ty the  current  in vestig at ion   descr i bes  the  possible  ad va nt age  of  indo or   m ou nting   of  poly cryst al li ne  so la cel ls  to  use   arti fici al   li g htn in for  the  pr oduct ion   of ele ct rici ty  [ 7].       2.   RESEA R CH MET HO D     2.1.   Mathem ati cal  D escri p tion   The  the or of   the  photo el ec tric   eff ect   expl ai ns   the  exp e rim ental  ob ser vations  of   the   e m issi on   of   el ect ro ns   from   giv e m et a l.  W he re  Ein ste in  desc ribe the  phot oelect ric  eff ect   by  usi ng   form ula  that  relat es  the  m axi m u m   kin et ic   energy  ( m a x K of   t he  photo el ect r ons   to  the  fr e quen cy   of   t he  ab sor bed  ph otons  ( ƒ)  and   t he  thres hold  f re qu e ncy  ( 0 f ),   wh e re  ( 0 f is  certai m ini m u m   fr equ e nc of   incide nt   rad ia ti on   belo w   wh ic h no ph oto el ect rons  a re  e m itted.   The  m axi m u m   kin et ic   energy   of   the  em itted  photo el ect r on  dep e nds  on  the   fr e qu e ncy  of  the  incide nt   li gh t,  it   m us be   above  the  t hresh old   f re qu e nc y,  bu it   is  in dep e ndent  fro m   the  intensit of   th incide nt   li gh t   on  the  s urface  of   a   m et al The  rate  of  t he  m a gn it ude  of  the   photo el ect ric  c urren is  directl propo rtion al   to  th e   intensit y of t he  incide nt li ght             m a x K = ) ( 0 f f h   or  m a x K = E ,   ( 1)     Wh e re      / hc hf E , and  0 0 / hc hf .     h - Pla nc k’ co ns ta nt  6.6 26×1 0 - 34   j oule s.   E -   E ne rg of  the  a bs or bed  phot on s with  f re qu e ncy  ( 0 f or   wav el e ng t ( ),  and   the  ( w ork  f un ct io of  the  su r face  with  thres hold   fr eq ue ncy  ( 0 f or   th reshol wav el e ng t h ( 0 )     e K q W V / / 0 m a x   (2)     T hus ,       0 m a x eV K   (3)     The  m axi m u m   kin et ic   ene r gy   ( m a x K of   t he  ph oto el ect r on s   - with  c harge  (e ) -   ca be  determ ined   from   the  stop pi ng   pote ntial   ( 0 V ).   Wh en  c harg (e)   is  giv en  in  cou l om bs t he  energy  will   be  cal culat ed  in   j oule s.  Wh e charge  (e is  giv en  in  el em ent ary  charges,  th energy  will   be  cal culat ed  in  el ect ro volt s.   Each   el ect ro pa ssin th r ough  t he  c ircuit   is  ca rr yi ng  ver y   sm all  am ou nt  of  e ne rg y.   H oweve r by   colle ct ive  effor t ,   el ect ro ns  ca t ran s port  a   tre m end ous   am ou nt  of  e nergy.    The   am ou nt  of  e nergy  tra ns f err e by  a el ect rical   ci rcu it   de pend on   t he  qua ntit of   el ect ro ns  a nd   t he  en er gy  carrie by  each  el ect ron.   The  el ect r om a gn et i c   sp ect r um   can  be  cl assifi ed  a nd   a rr a ng e in   resp ect   to  their  var i ous  wa ve le ng th s/fre que ncies.  Table  sh ows   this  sp ect ru m wh ic c on sist s   of  al the  ty pe of  el ect r om a gn et ic   rad ia ti on  f r om   the  fr e q ue ncy  of   ultr aviolet   (UV)   rays,  vis ible  sp ect r um ,   to  Infr a red   ra ys.  The  di ff e re nt  wa velen gths  of   the  visibl li gh are  sho wn   in   Table  1.       Table  1.  T he   E le ct ro m agn et ic  Sp ect ru m   Co lo r   W av elen g th   (n m )   Frequ en cy   Ph o to n  energy   (eV )   % o f  su n lig h t   Ultravio let   10 - 380   8 0 0  T Hz to 3 0  PH z   3 .3 - 124   46%   Vio let   380 - 4 5 0   668 - 7 8 9  T Hz   2 .75 - 3 .26   7%   Blu e   450 - 4 9 5   606 - 6 6 8  T Hz   2 .50 - 2 .75   Gree n   495 - 5 7 0   526 - 6 0 6  T Hz   2 .17 - 2 .50   Yello w   570 - 5 9 0   508 - 5 2 6  T Hz   2 .10 - 2 .17   Orang e   590 - 6 2 0   484 - 5 0 8  T Hz   2 .00 - 2 .10   Red   620 - 7 5 0   400 - 4 8 4  T Hz   1 .65 - 2 .00   Inf rar ed  r a y s   750 - 1 0 0 0 ,000   4 3 0  T Hz    3 0 0  GHz   1 .24   ×   10 - -   1 .75   47   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  8 , N o.   6 Dece m ber  2 01 8   :   4096   -   4103   4098   2.2.   Materials  and  M e thods   The  el ect rical   sp eci ficat io ns   of   t he  seve n - poly cryst al li ne  sil ic on   so la cel ls  us ed  i the  c urren st udy   are  li ste in  Ta ble  2.  The  e xp erim ent  was  pe rfor m ed  unde cl ear  sk with ou cl ou ds Th cel ls  wer a djust ed  for  op ti m u m   us an we re  ti lt ed  e ver one  hour  to   trace  t he  s unli gh t   an ac hieve   m axi m u m   exp osure   dur i ng   the  day  a nd   ac cordin to  t he  proce dure  desc ribe in  the   li te ratur e   [ 7].  Me asur em ents  of   so la i r ra dianc and  el ect rical   par a m et ers  wer r ecorde us i ng   so la powe m et er  (d igit al   Am per m e te r,   protracto r,   dig it al   vo lt m et er,  Lux  m et er,  wattm e te r,   therm om e t er,  resist or   ( 0.2 ohm   watt ).  Each  so la cel was  m ou nted   on   a   woo den cu be.        Table  2.   Ele ct r ic al  Sp eci ficat ion s  of t he  P olyc rys ta ll ine Sil ic on S olar  Ce ll s  156x 156  m m   Mod el   SPM0 50 - and the  Ex per i m ental  Par am e te rs  of t he  S ola Mo dule  Em plo ye f or   Po ly c rysta ll ine So la r  Cel ls    0.5V 2 .0A, 1W at t     Pol y cr y st al l ine sil ic on   solar   c el ls  156   156   m m   Model  SP M050 - P   Num ber   of  cells   36  (4  ×   9)   Dim ensions  (mm)   760  ×  668   ×   35   W ei ght  (kg)   6. 5   Max  Pow er m P W   50   Max  Pow er  Volt age   m V   (V)   18. 8   Max  Pow er  Curr ent m I   (A)   2. 65   Open - Circ ui Vo lt ag e OC V   (V)   21. 3   Short - Circ uit Cu rre nt SC I   (A)   2. 84   Cel l   Eff i cienc y %   13. 2       Fo r   determ ining   th ef fect  of  us i ng  arti fici a li gh s ources   on  t he  ou t pu t of  s olar   cel ls,  inca ndescen t   lam (10 0W)  an L ED  la m (1 2   and   15  W)   w ere  m ou nted  a con sta nt  distance  f ro m   the  so la cel ls  an the   el ect rical   par am et ers  wer m easur e d.   T he  e xp e rim ent  was  rep eat ed  with  the  us of   diff e ren filt ers  a nd  the  %   current  outp ut  was det erm ined  acc ordin t o equ at io n ( 4) .          % Cu rr e nt  O ut pu t= (F i lt er Cur ren t/ N o Fi lt er  Current)× 100 %.   (4)       3.   RESU LT S   A ND AN ALYSIS   3.1.   Effect  of s unli gh t  on  th e s ol ar  cel l o utput s     This  e xp e rim e nt  wa perform ed  on  the  cl ea r   sk of  J un e 13 th 2017,  i A m m an  ci ty M easur em ents  wer rec orde ever one  ho ur.  The  res ults  cl early   ind ic at ed   the  eff ect   of   s un li ght  fr e que ncy  on   the  res pons of   t he  s olar  cel ls  [8 ] H ow e ve r,   the   inten sit of   ra diati on   di no a ff ect   the   outp ut  res ponse   of  the  i nv est i ga te so la cel ls.   Re su lt f or  the  outp uts  of   t he  s olar  cel ls  duri ng  this  st ud are  s umm arized  in   Ta ble  a nd  are   represe nted  gr aph ic al ly   in  F igure  1.  As  s ho wn   i Table  3,  the  highest  out pu rea dings  of  sh ort   ci rcu it   currents   wer rec orde at   m idd ay the  m ax i m u m   cur r ent  inc reased   li near ly   wit inc reasin li ght  in te ns it y.  The  vo lt age  decr ease d wit h i ncr easi ng tem per at ur e,  p a rtic ularly  at m idd ay .       Table  3.   So la Ce ll   Ou tp uts  duri ng a   S unny  Da y   Ti m e   Vo ltag e   (V)   Cu rr en t   ( m A)   Ligh tin g  inten sity   (Klux )   Te m p e rature   C)   6 :0 0  AM   6 .98   1 1 .00   3762   13   7 :0 0  AM   7 .41   1 5 .61   4881   13   8 :0 0  AM   7 .44   2 9 .89   1334   27   9 :0 0  AM   7 .43   4 8 .00   2 5 7 2 6   27   1 0 :0 0  AM   7 .35   6 0 .00   8 5 7 4 5   27   1 1 :0 0  AM   7 .33   6 9 .00   8 5 7 4 5   33   1 2 :0 0  PM   7 .22   7 5 .00   8 5 7 4 5   33   1 :0 0  PM   7 .20   7 4 .00   8 5 7 4 5   33   2 :0 0  PM   7 .18   7 1 .00   8 5 7 4 5   36   3 :0 0  PM   7 .19   6 2 .00   8 5 7 4 5   37   4 :0 0  PM   7 .18   4 9 .00   8746   37   5 :0 0  PM   7 .16   3 4 .00   6008   34   6 :0 0  PM   7 .05   1 8 .00   3734   34   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Resp onse  of P olycryst alli ne So l ar  Cel l O ut pu ts  to  Visi ble . ..  ( Aym an Y . Al - Raw ashd e h)   4099       Figure  1. The  li gh t i nte ns it y,  current,  volt ag e an te m per at ur e  outp uts       3.2.   The ef fect o d ifferen t an gles of incidence  of  su nli gh t  thro ug h out  th day  on   s ol ar  ce ll   In   a at tem pt  t determ ine  the  eff ect   of   t he  ang le   of  incid e nce  of  sunli ght  on   the  ef fici ency  of   th e   po ly cryst al li ne   so la r   cel ls  [ 9],  the  a s sem bli es  sho wn  in  F igure  2 where   us e at   th ti m that  afford ed  the   m axi m u m   cur r ent  outp ut  (12: 00   o’ cl ock),  w hen   t he  li gh in ci den an gle  is  perpe nd ic ular  to  the  so la cel l.  The  so la cel ls  were m ou nted o n woo den cu bes   at  d iffe re nt ang le s.         Figure  2. Mo unti ng the  so la r c el l at  d iffe ren t  angles  on t woo den b l ock .       The   ou t pu ts  of  the  poly cryst al li ne  so la cel ls  as  f un ct io of   t he  li gh in ci den an gle  ar li ste i Table  4.  T he re su lt s r e vealed t hat the s olar  ce ll   m ou nted  p e r pendicula to  the s un li ght  had excell ent  ou t puts i te rm of   volt age  a nd  cu rr e nt,   as  s hown  in  F igure  3.  Howe ver,  these   outp uts  decli ned  as   the  a ng le   redu ces  to   zero.  A gain,   th ob ta ine res ults  wer in  to ta agr eem ent  with  those   li st ed  in  the  li te ratur [ 10 ] ,   [ 11]   wh ic su ggest the  use   of   so la tracke syst em   to  ob ta i ning  th m axi m u m   ef fici ency  a nd   powe outp uts  of   the   e m plo ye s olar  p a nel [1 2].        Table  4.  T he  E xp e rim ental  O utputs ( V, I  and P)  of the  Po l yc rysta ll ine Sol ar Cell s Modu le  Mea su re as  a  F unct ion o Li gh I ncide nt   A ng le   Ligh t incid en t ang le   Vo ltag e ( V)   Cu rr en t   ( m A)   Po wer   ( W at t)   90°   7 .50     5 0 .00   0 .37 5 0   75°   7 .37     4 0 .50   0 .29 8 5     60°   7 .17     4 0 .00   0 .28 6 8     45°   7 .00     3 9 .00   0 .27 3 0     30°   6 .62     3 8 .50   0 .25 4 8   15°   6 .25     3 8 .00   0 .23 7 5     5 .87     3 7 .62     0 .22 0 8       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  8 , N o.   6 Dece m ber  2 01 8   :   4096   -   4103   4100       Figure  3.   The   ou t pu powe a t diff e re nt angl es of inci den c e  of s olar ray s   a t diff e re nt angl es       3.3.   Li gh t C olo r E ff ec ts on the  S ola Cell  Ou t put s   Sem ic on duct ors  fr om   wh ic s olar  cel ls  are  m ade  respond  to  li gh bands  on   thei energy   gap s.  T her is  no   sin gle  se m ic on duct or  th at   has  an  e nerg gap   de sig ned  for  res pondin to  the  fu ll   ra nge  of  sun  li ght,   fro m   the  in fr a red  th r ough  visible  li gh an t he  high   e nergy  ultrav iolet   rad ia ti on.   He nce,   one  of   the  m ajor  a dvances   in  this  area  is  to  desi gn   f ull  sp ect r um   se m i cond ucto su it able  for  s olar  c el app li cat ion s Since  the  a va il able   cel ls  respond  di ff ere ntly   to  di ff e ren c olo r s,  the  cu rr e nt  inve sti gation  was  d esi gne to  in vestigat w hic col or  cou l m os tl aff ect   t he  el ec tric al   ou t pu ts   of  the  poly cryst al li ne  so la r   c el ls.  Colo red  f il te rs  (inclu di ng  red,  or a nge,  ye ll ow,  g ree n,   blu and   vio le filt ers,   as  s hown  in  Figure  wer us ed  [13 ] The  proce dure  was   desig ne to  m easur e   the  s ho rt - ci rc uit  curre nts  an th open - ci rc uit  volt ages  of  the   c el ls.  The  s olar   cel ls   ou t pu ts  we re  a lso  dete rm ined  in  the  a bs e nc of  the  c olore filt er  a nd  w ere  use t m easur e   the  %   current   ou t pu t acc ordi ng to  e quat io n 4 [1 4]. Res ults  are s u m m arized in  Ta ble 5.                                     Figure  4.   P olyc rys ta ll ine so la r  cell  w it h fil te rs       Table  5.   E ffec t o Col or - filt e r on Ce ll  Outp ut U sin g S unli gh t   Filter   W av e leng th  ( n m )   Cu rr en t ( m A)   Vo ltag e   ( V)   Po wer  ( W )   % Cu rr en t ou tp u t   Red   625 - 7 8 0   3 6 .25   7 .10   2 5 .70   7 2 .50   Orang e   455 - 4 9 5   1 5 .71   6 .65   1 0 .45   3 1 .40   Yello w   595 - 6 2 5   2 7 .22   7 .05   1 9 .19   5 4 .44   Gree n   575 - 5 9 5   3 3 .93   7 .09   2 4 .09   6 7 .86   Blu e   495 - 5 7 5   1 5 .2   6 .3   9 .60   3 0 .40   Vio let   390 - 4 5 5   2 2 .39   6 .80   1 5 .23   4 4 .78   W ith o u t f ilter   390 - 7 8 0   5 0 .00   7 .51   3 7 .55   1 0 0 .00   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Resp onse  of P olycryst alli ne So l ar  Cel l O ut pu ts  to  Visi ble . ..  ( Aym an Y . Al - Raw ashd e h)   4101                             Figure  5 .   The   ou t pu of  Vo lt a ge,  C urre nt and  powe r of   so l ar m od ule  us in g fil te rs  with  s un li ght       The  us of  filt ers  res ulted  i lowe rin the  m odule  po wer   as   com par ed  to  it powe in  the  abse nce  of   the  filt ers.     Re colo r in  par t ic ular,   af for de highe cu rr e nt  and   volt age   ou tp uts  as  co m par ed  to  the  ou t pu ts   ob ta ine by  ot her   c olors.  Th ou t pu ts  obta ined  with  ye ll ow,  gree an vio le filt ers  wer al s inte resti ng.   Bl ue  col or e filt er  ha t he  le ast   eff ect   on   the  so la r   cel ls  outp uts  a ffo rd i ng  m ini m a l   cu rr e nt  ou t puts  a s   com par ed  t o other col or s  (on l y 30% c urren ou t pu t [ 15]   So la ra diati on with  wa veleng t hs   of  390  nm   to  780  nm  (v iolet   to  re d)  strike  the  m at erial   with  enou gh  ene rg y   to  li ber at el e ct rons  f r om   th ei wea bond an create   a el ect ric  cu rrent.  T he  re su lt of  the   curr ent  st ud a show i Ta ble  5   cl ea rly   ind ic at ed   that  wh e filt ers  w ere  use d,  the  P pa nel  ou t pu t   powe r   was  re du ce com par ed  to  the   case  witho ut  f il te rs.   The  generate cu rr e nt  increase w he filt ers  cor res pondin to  lo ng  w a veleng t filt ers  were  us e d.   T he  st udy  res ults  re ve al ed  that  usi ng co lo red  f il te rs  resu lt ed   in  a g e ner al   reducti on  in  t he   perf or m ance  of   s olar   pa nels a c ou l be   de du ce from   Figure  5 Howe ver,  co ve rin the  P V   pan el s  w it h t he  r e c olo r e d fil te pro duced  th e h ig hest  read i ng of t he vo lt a ge,  c urre nt and  pow e r [16] .       4.   EFFE CT  OF   AR TIFI CI A LIGHT   SOURCES  O POLY C R YS TALL I NE   SOLAR   CELL S   OUTP UTS   4.1.   Effec t   of  Li ght  Source   (la mps)   on  P V/ s ola r   Cell   Module,  an d   t he   volt ag e   an d   current   out pu ts  fro m  a s o lar P an el   The  cu rr e nt  stud ai m ed  at  inv est igati ng  the  us of  indo or   arti fici al   li gh lam ps   as  a irra diance   so urce  for  the   so la cel ls.  T he  s olar  cel ls  wer m ounted   at   con sta nt  di sta nces  f ro m   the  em plo ye li gh t   so urces   The   exp e rim ent  was  perf or m ed  in   da r c onditi ons  us in an  i nc and e scent  li ght  bulb  (10 W)   a nd   LED  la m s   (1 and   12  W)   f or   irra diati ng  the  so la pa ne l.  Re su lt are  pr ese nted  in  T able  as  sho wn   in     Figure  ( a )   an ( b )       Table  6.  E ffec t o Di ff e ren P ow e r   Lam on  t he  P olyc rysta ll ine So la Ce ll s Outp uts a t Fi x ed  D ist a nce    from  the Ligh Sour ce   Ty p e of  la m p   (W at t)   Ligh t inten sity  (L u m en )   Distan ce between  l a m p  and   p o ly cry stall in so lar  cells  ( c m )   Vo ltag e ( V)   Cu rr en t   ( m A )   Po wer   (W)   Incan d escen t   (10 0  w)   150   2 5   5 .24     0 .12 2   0 .64   LED   (15 w)   620   25   7 .46   0 .22   1 .64 1 2   LED   (12 w)   400   25   7 .23     0 .12   0 .87         (a)     Figure  6 .  O t her source of   ra diati on : (a T h e a ssem bly used  for m easur em en t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om En g,   V ol.  8 , N o.   6 Dece m ber  2 01 8   :   4096   -   4103   4102     (b)     Figure  6 .  O t her source of   ra diati on : ( b )  cell  outp uts the  poly cryst al li ne  so la cel ls o utputs       4.2.   Li gh t C olo r   E ff ec ts on the  S ola Cell  Ou t put  irr ad i at ed  wi th  artific ial  li gh t  source s   The  e xp e rim e nt  was  desig ne to  in vestig at the  eff ect   of   c olored  filt ers  on  the  i ndoor  ir rad ia te po ly cryst al li ne   so la cel ls,  us ing   desk   i ncandesce nt   Lam (5   W),  first  a nd  the us i ng   com p act   fluo re scent   bu l bs   (L ED 15  an d   12  W. r especti vely ).   T he  dif fer e nt  la m ps   wer placed  at   con sta nt  distance  f r om   the  po ly cryst al li ne  so la r  cell s.  T he  outp ut r es ults  are  li ste i T able 7.       Table  7.  E ffec t o Col or - filt er  on   Ce ll  Outp ut U sin g a Li ght  B ulb   Filter   W av e leng th  ( n m )   Cu rr en t ( m A)   Vo ltag e ( V)   Po wer  ( W at t)   % cu rr en t ou tp u t   Red   625 - 7 8 0   0 .54   4 .90   2 .64 6   8 4 .38     Orang e   595 - 6 2 5   0 .42   4 .50   1 .89 0   6 5 .63     Yello w   575 - 5 9 5   0 .48   4 .69   2 .25 1   7 5 .00     Gree n   495 - 5 7 5   0 .49   4 .76   2 .33 2   7 6 .56     Blu e   455 - 4 9 5   0 .32   4 .25   1 .36 1   5 0 .00   Vio let   390 - 4 5 5   0 .44   4 .66   2 .05 0   6 8 .75   W ith o u t f ilter      390 - 7 8 0   0 .64   5 .10   3 .26 4   1 0 0 .00       Ag ai n,   t he  filt ers  reduce t he   so la cel outpu ts  a c om par ed   to   the  m odul es  with ou t   the  c olore filt ers  as  sh ow in  Fig ur 7 Howe ver,  des pi te   that  arti ficiall irrad ia te m od ule  with  colo red   filt ers  s howe si m il ar  resp on se  the  s unli gh t   irra diate filt ered  m od ule,  it   was  no ti ce th at   the  arti fici al ly   irrad ia te fi lt ered  m od ule  had   gr eat er  current  a nd   vo lt age  ou t pu ts  [ 17] In   gen e ral,  the  %   cur re nt  outp ut of   the  arti fici al l irrad ia te filt er ed  m od ules   we re  m or tha 50  f or   al c ol or es   em plo ye d.  Partic ularly t he  red  filt er  af f orde the  m axi m u m   outp ut  (abo ut  84  c urrent   ou tp ut)  w hile  the  blue   filt er  afforde the  le ast   current  ou t pu t   (50  % ) [18] .           Figure  7. Va riat ion   of Volt age , Curre nt a nd pow e r o utput o f a  so la r  m od ule   us in g fil te rs  an a li ght  bu l b   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om En g     IS S N: 20 88 - 8708       Resp onse  of P olycryst alli ne So l ar  Cel l O ut pu ts  to  Visi ble . ..  ( Aym an Y . Al - Raw ashd e h)   4103   5.   CONCL US I O N     The  re su lt of  the  cu rr e nt  stu dy  revea le th at in  Jorda n,   t he  m axi m u m   s olar  cel outp ut cou l be   gaine duri ng   m idd ay with  const ant  an hi gh   outp uts  ex pandin per i od   of   six  ho urs  durin m idd ay bu t   sti ll   oth er  early   and   la te   tim es  of   s un   e xp os ure  yi el ded   good  outp uts.  The  res ults  cl early   ind ic at ed   that  m ou nting   t he  s olar  cel ls  pe rpend ic ular  to  sun  ra diati ons  wi ll   aff ord  t he  be st  ou t pu ts.  A ddit ion al ly our  resu lt s   wer in  total   agr eem ent  with  the  tho se  obt ai ned   by  S udha kar   et   al   (2 01 3)   [ 16]   confir m ing   t hat  the  us of   filt ers  re du c ed   the  powe r,   c urren a nd  ou t pu volt age  of  cryst al li ne  sol ar  cel ls  as  c om par ed  to  s ol ar  cel ls   without  filt ers.  Howev e r,   gre at er  a m ou nt  of   cur re nt  was  obta ined  wh e photov oltai cel ls  wer irradi at ed  with li ght o l onge r wa velen gth s, e sp eci al ly   wh e n p os it ion e d per pe nd ic ular  to  the  rad ia ti on s ource.     Howe ver,  this  case  stud inve sti gated  the  possible  use   of   indoor  arti fici al ly   irrad ia te s olar  cel ls ,   with  a nd  with ou c olore fi lt ers,   ai m ing   to  m ake  us e   of  these   ra diati on  sou rces  f or  the   pro duct ion  of   el ect rici ty   in  sh a dy  areas  and   durin the   per io ds   w he re  m os inh abita nts  us el ect rici ty   fo indo or  enlighte ning.   This  per i od  on   the  a ve rag e   c ou l e xpan t m ini m u m   of   ho ur s   day T his  stu dy  re vealed  that  ex po si ng   so la cel ls  to  L ED  la m ps   at   25   cm   apar afforde go od   current  outp uts.  Des pite  that  the   %   ou t pu ts   dec rea sed  wh e t he  so la cel ls  were  co ver e with   colo re filt ers the  st udy  in di cat ed  that  re colo r   had the  best %   ou t pu ts  in  te rm s of c urren t a nd  vo lt age .       REFERE NCE S     [1]   B aghe A.   M . et  al . ,   T y pes  of   Solar  C el ls  and  A ppli c at ion , ”  Ame rican  Journal  o Optic and  Pho t onic s vo l /i ss ue:   3(5),   pp .   94 - 113 ,   2015.   [2]   S .   Sharm a ,   et   a l. ,   Solar  Ce ll s:  I Resea r ch  an Applic a ti ons - Revi ew , ”  S ci en tific   Re search ,   vo l /i ss ue:   6(12) ,   p p.   1145 - 1155,   201 5.   [3]   F .   Outfe rdine,  et   al. ,   Feasibility   of  Subs ti tu ti on  of  the   Co nvent ion al   Stre et   Li gh ti ng  Instal l at ion  b y   th Photovolt aic  Ca se  Stud y   on  Munici palit y   in   Agadir   in  Mo roc co ,   Int ernat ional   Journal  o Elec tri cal   and  Computer  Engi n ee ring ( IJE C E) ,   vol /i ss ue:   7(5), p p.   2287 - 2299 ,   2 017.     [4]   Dube y   S . et  al . ,   Te m per a ture  Depe ndent  Phot ovolt aic  (PV E ffic i ency   and  I ts  Eff e ct  on  PV   Producti on   in  the  W orld:   A Re v iew , ”  En ergy   Proc edi a ,   vol .   33 ,   pp .   311 - 321,   2013.   [5]   Mohanta   P.  R . e al . ,   Revi ew   on  Solar  Photov olt aics  and  Roof  Top  Applic atio of  It , ”  Inte rnat ional   Journal  of   Adv anc ed Re sea rch  in  S cienc e ,   E ngine ering   and  Technol ogy ,   vo l. 2, pp. 2394 - 244 4,   2015 .   [6]   A .   Pradha and  B .   Panda,   Expe riment al   Anal y s is  of  Factors   Affec ti ng  t he  Pow er  Output  of  the   PV  Module ,   Int ernati onal Journal of  E le c tric al   and   Computer  Eng i nee ring ,   vol / issue:   7(6) ,   pp .   3190 - 3197.   2017 .     [7]   G .   Apos tol ou,   et  al. ,   Com par ison  of  the   indoor  per form anc of  12  comm erc ia PV   produc ts  b y   sim ple   m odel ,   Ene rgy  sc ie n ce  &   E ngine ering ,   vol /i ss ue:   4(1) ,   p p.   69 - 85 ,   2016 .     [8]   B .   Purw ah y udi,  et   al . ,   SC NN   Based  E le c trica l   Charact e ristics  of  Solar  Photov olt aic  C el l   Mode ,   Int ernati onal   Journal  of   Elec t rical   and   Computer  Eng ine ering   ( IJE CE) ,   vol /i ss ue:   7(6) ,   pp .   319 8 - 3206,   2017 .   [9]   Rana   S.,   St ud y   on  Autom at ic   Dual  Axis  S ola Tracke S y stem  using  555   Ti m er ,   Int ernat ional   Journal  of   Sci en ti fic  &   Technol ogy Re searc h ,   vol /i ss ue:   1(4) ,   pp .   77 - 85 ,   201 3.   [10]   G.  Seibe r t,  Solar  c el l   output  as   fun ct ion   of  a ngle   of   inciden c for  bo th  unpol ari z ed  and  l ine a r   pola r iz ed   l ight ,   Ene rgy  Con ve rs i on ,   vo l /i ss ue:   8( 3),   pp .   121 - 123 ,   1968.   [11]   A.  B .   Rao  and  G.  R.   Padm anabhan,   Eff ec t   of   angle  of   incide nce   on   th per f orm anc of   a   sili con   solar  cell ,   Phy sica   Stat us S oli di  ( a) ,   vol / issue:   1(1) ,   pp .   K2 9 K32,  1970.   [12]   O .   As owata ,   et   al. ,   Evaluating  the   eff ec of  ori ent a ti on  angles  on  the   output   p ower  of  stat io nar y   pho tovol t aic   pane l ,   Journal   of  R ene wabl an Sustainable  En ergy ,   vo l /i ss ue:   6(4),   pp .   043114 - 1 ‒043114 - 9 ,   20 14.   [13]   N .   Kum ar,   et   al. ,   Solar  Pow er  Anal y sis  Based  On  Li ght  Inte nsi t y , ”  The  Int ernat ional   Jour nal  of   Engi nee ring  an Sci en ce ( IJE S ) ,   pp.   01 - 05 ,   2014 .   [14]   Shi  D . et  al . ,   Pervoskite / c - Si  Ta ndem  Solar   Cel wi th  Inv erted  Nanop y rami ds:  Realizing  H igh  Eff ic i ency   b y   Control la b le L ig ht  Tr appi ng , ”  S c ie ntific R eports ,   vol /i ss ue:   13(5),  pp.   16504 ,   2015 .   [15]   K T .   L ee,  et al . ,   Colore du al - f unct ion al   pho tov olt aic ce ll s , ”  Jou rnal  of  Opt ic s ,   v ol /i ss ue:   1 8(6), 2 016.   [16]   Sudhakar   K . et  al. ,   Eff e ct   of   col or  fil t er  on   the   per form an ce   of  solar  pho tovol taic  m odul e ,   Int ernati ona l   Confe renc on   P ower.   En ergy   an Control  ( ICPEC ) ,   pp.   35 - 38 ,   2 013.     [17]   R.   G.   Ross e al. ,   Mea surem ent   and  cha r ac t er iz a ti on  of  vo lt a ge -   and  cur ren t - induc ed  d egr ad a ti on  of  thi n - fi lm  photovol taic   m odule s , ”  Solar C e ll s ,   vo l /i ss ue:   27 (1 4 ),   pp .   289 - 2 98,   1989 .   [18]   A .   Khokhar  and   V .   Nanda l,   Anal y z ing  the   p erf orm anc of  pol ycr y st alline   Sol ar   Panel   due  to  th Eff e ct   of  Colo r   Filt ers  at   Diffe ren Te m per a tu res  Diffe ren Cli m at ic   Con dit ions ,   Inte rn ati onal  Journal   of  Re search  i n   Technol ogi cal   S t udie s ,   vo l /i ss ue:   4(4),   pp .   27 - 28 ,   2017.             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.