I nte rna t io na l J o urna l o f   P o wer   E lect ro nics   a nd   Driv S y s t em   ( I J P E DS)   Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r ch   20 2 6 ,   p p .   7 2 8 ~ 7 39   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijp ed s . v 1 7 . i 1 . p p 7 2 8 - 7 39           728       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij p e d s . ia esco r e. co m   Im pro v ing  photo v o ltaic eff icie ncy :  a sy stema tic  st ud y  of P & O   a nd INC MP PT  t echniques       Abdelk bir J a m a a ,   Ahm ed  M o uta bir,  Ra chid M a rr a k h ,   Abderra hm a ne  O ucha t t i   La b o r a t o r y   o f   E l e c t r i c a l   a n d   I n d u st r i a l   E n g i n e e r i n g ,   I n f o r mat i o n   P r o c e ssi n g ,   I a n d   L o g i s t i c s (G EI TI I L) ,   A ï n   C h o k   F a c u l t y   o f   S c i e n c e   ( F S A C ) ,   H a ssa n   I I   U n i v e r si t y ,   C a s a b l a n c a   2 0 0 0 ,   M o r o c c o       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   2 9 ,   2 0 2 5   R ev is ed   J an   5 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   Feb   1 5 ,   2 0 2 6       Ac h iev in g   h ig h   e fficie n c y   in   p h o to v o lt a ic   (P V)   sy ste m u n d e r   f lu c tu a ti n g   irrad ian c e   a n d   tem p e ra tu re   c o n d it io n re li e o n   e ffe c ti v e   m a x im u m   p o we r   p o i n trac k i n g   (M P P T)  tec h n iq u e s.  Am o n g   t h e   m o st  c o m m o n ly   a d o p ted   a p p ro a c h e s,  p e rtu r b   a n d   o b se rv e   (P & O)  a n d   i n c re m e n tal  c o n d u c ta n c e   (INC)  a re   fa v o re d   fo th e ir   e a se   o i m p lem e n tatio n   a n d   o p e ra ti o n a flex ib il it y .   Ne v e rth e les s,  a   sy ste m a ti c   c o m p a riso n   o f   th e ir   p e rf o rm a n c e   u n d e d y n a m ic   c o n d i ti o n re m a in li m it e d .   T h is  stu d y   c o n d u c ts  a   c o m p a ra ti v e   e v a lu a ti o n   o f   P & a n d   INC  a l g o ri th m u sin g   M A TL AB/S imu l in k ,   with   e m p h a sis  o n   trac k in g   a c c u ra c y ,   c o n v e rg e n c e   s p e e d ,   a n d   o v e ra ll   e fficie n c y .   st a n d a rd   P V   m o d u le   is  e x p o se d   t o   ra p i d   v a riatio n s   in   irrad ia n c e   a n d   tem p e ra tu re   to   e x a m in e   a lg o ri th m   r o b u stn e ss .   Th e   re su lt in d ica te  th a t   a lt h o u g h   P & O   a c h iev e fa st  c o n v e r g e n c e   in   ste a d y - sta te  o p e ra ti o n ,   it   e x h ib it n o ti c e a b l e   o sc il latio n a ro u n d   t h e   m a x imu m   p o we p o in t,   re s u lt in g   in   e fficie n c y   l o ss e s   o u p   t o   3 % .   C o n v e rse ly ,   th e   INC   m e th o d   o ffe rs  imp r o v e d   t ra c k in g   p re c isio n   a n d   re d u c e d   o sc il lati o n s,   y ield i n g   e fficie n c y   g a in o f   2 4 %   o v e P & i n   d y n a m ic  e n v ir o n m e n ts.   Th e se   fin d i n g s   u n d e rli n e   th e   trad e - o ff   b e twe e n   a lg o rit h m ic  sim p li c it y   a n d   trac k i n g   a c c u ra c y ,   a n d   p r o v i d e   p ra c ti c a g u id a n c e   fo se lec ti n g   M P P stra teg ies   in   b o t h   g ri d - c o n n e c ted   a n d   sta n d a lo n e   P V   a p p li c a ti o n s.   K ey w o r d s :   DC DC   b o o s t c o n v er ter   I n cr em en tal  c o n d u ctan ce   MPPT    Per tu r b   an d   o b s er v e   Ph o to v o ltaic  s y s tem   R en ewa b le  e n er g y   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ab d elk b ir   J am aa   L ab o r ato r y   o f   E lectr ical  an d   I n d u s tr ial  E n g in ee r in g ,   I n f o r m atio n   Pro ce s s in g ,   I T   an d   L o g is tics   ( GE I T I I L )   Aïn   C h o k   Facu lty   o f   Scien ce   ( FS AC ) ,   Ha s s an   I I   Un iv er s ity     Km   8   R o u te  d ' E l Jad id a,   B . P 5 3 6 6   Ma ar if   2 0 1 0 0 ,   C asab lan ca   2 0 0 0 0 ,   Mo r o cc o   E m ail: a b d elk b ir . jam aa 7 @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h g r o win g   ad o p tio n   o f   r en e wab le  en er g y   s o u r ce s   p r esen ts   an   ef f ec tiv e   s o lu tio n   to   clim a te  ch an g e,   p r im ar ily   b ec au s o f   th eir   lo lev els  o f   g r ee n h o u s g as  e m is s io n s .   Am o n g   th ese,   s o lar   p o wer   em er g es  as   wid ely   r ec o g n ized   an d   ab u n d an r en ewa b le  e n er g y   s o u r ce   [ 1 ] .   So lar   e n er g y   s y s tem s   en co m p ass   tech n o lo g ies  th at  co n v e r s o lar   h ea o r   lig h in to   u s ab le  en er g y   f o r m s   [ 2 ] .   T h ese  tech n o lo g ies  p r im ar ily   f all  in to   two   ca teg o r ies:   s o lar   p h o to v o ltaic   ( PV)   s y s tem s ,   wh ich   co n v e r s u n lig h t   in to   d ir ec t   cu r r en elec tr icity   u s in g   s em ico n d u cto r s ,   a n d   s o lar   th e r m al  s y s tem s ,   wh ich   h ar n ess   s o lar   h ea f o r   h ea tin g   o r   elec tr i city   p r o d u ctio n   [ 3 ] .   Ov er   th p ast  d ec ad e,   i n tellig en m ax im u m   p o wer   p o in t r ac k in g   ( MPPT)   tech n iq u es  s u ch   as  f u zz y   l o g ic   co n tr o ller s ,   ar tific ial  n eu r al  n etwo r k s   ( ANN) ,   an d   ad ap tiv n eu r o - f u zz y   in f e r en ce   s y s tem s   ( ANFI S)  h av e   d em o n s tr ated   s ig n if ican p o ten tial  in   im p r o v in g   p h o to v o ltaic  s y s tem   p er f o r m a n ce   u n d er   d y n a m ic  en v ir o n m en tal  co n d itio n s   [ 4 ] .   Ho wev er ,   th ese  m eth o d s   o f t en   in v o l v h ig h   co m p u tatio n al  co m p lex ity   a n d   r eq u ir ex ten s iv p ar am eter   tu n in g   o r   tr ai n in g   [ 5 ] ,   wh ich   m a y   lim it th eir   p r ac tical  r ea l - tim ap p licatio n   [ 6 ] .   I n   th is   co n tex t,  th p r esen s tu d y   o f f er s   s y s tem atic  co m p ar ati v s im u latio n   o f   c o n v e n tio n al   MPPT  alg o r ith m s ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       I mp r o vin g   p h o to vo lta ic   efficien cy :   a   s ystema tic  s tu d o f P & a n d   I N C     ( Ja ma a   A b d elk b ir )   729   n am ely   p e r tu r b   an d   o b s er v e   ( P& O)   [ 7 ]   a n d   in c r em en tal  co n d u ctan ce   ( I NC )   [ 8 ] ,   u n d er   v a r io u s   en v ir o n m e n tal  co n d itio n s   a n d   PV  co n f i g u r at io n s ,   p r o v id in g   in s ig h ts   i n to   t h eir   ef f icie n cy ,   s tab ilit y ,   an d   d y n am ic   r esp o n s e   [ 9 ] .   T h is   ap p r o ac h   n o o n ly   s er v es  as  b en c h m ar k   f o r   f u tu r h y b r id   o r   in tellig en MPPT  d esig n s   b u t   also   h ig h lig h ts   th n o v elty   o f   th wo r k   in   ter m s   o f   s im u latio n   s co p an d   PV  s y s tem   co n f ig u r atio n ,   wh ich   h as  n o t   b ee n   co m p r eh e n s iv ely   ad d r ess ed   in   p r e v io u s   s tu d ies   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   Alth o u g h   p h o to v o ltaic  s o lar   p an els  ar in cr ea s in g ly   ef f ici en an d   ad ap ta b le  ac r o s s   v ar i o u s   v o ltag e   an d   cu r r e n o u tp u ts ,   th ey   ex h i b it  s u b s tan tial  v ar iab ilit y   in   en er g y   p r o d u ctio n   an d   ca n   o n ly   d eliv er   p ea k   p o wer   u n d er   s p ec if ic  v o ltag a n d   cu r r en co n d itio n s ,   in f l u en ce d   b y   f ac to r s   s u ch   as  wea th er   v ar iatio n s ,   tem p er atu r e,   an d   s h ad in g   [ 1 2 ] .   T o   ad d r es s   th ese  ch allen g es,  th s u p e r v is io n   o f   en er g y   p e r f o r m an ce   th r o u g h   MPPT   alg o r ith m s   b ec o m es c r u cial,   ai m in g   to   m a x im ize  p o wer   g en e r atio n   wh ile  m in im izin g   en er g y   lo s s es   [ 4 ] ,   [ 7 ]   I n   r ec en y ea r s ,   th d ev elo p m en o f   in tellig en MPPT  t ec h n iq u es  s u ch   as  f u zz y   lo g ic,   n eu r al  n etwo r k s ,   a n d   ad ap tiv e   co n tr o h as  s h o wn   s ig n i f ican p o te n tial  in   im p r o v in g   th e   d y n am ic  p er f o r m an ce   o f   p h o to v o ltaic  s y s tem s   [ 1 3 ] ,   [ 1 4 ] .   T h ese  a p p r o ac h es  ar e   c ap ab le  o f   h an d lin g   n o n - lin e ar ities   an d   s u d d en   en v ir o n m en tal  v a r iatio n s   m o r ef f icien tly   th a n   co n v e n tio n al  alg o r ith m s   [ 1 5 ] .   Nev er th eless ,   th eir   im p lem en tatio n   r em ain s   c h allen g in g   d u e   to   h ig h e r   c o m p u t atio n al  r eq u ir em en ts ,   c o m p le x ity   o f   tu n in g ,   an d   lim ited   f ea s ib ilit y   f o r   r ea l - tim em b ed d ed   a p p licatio n s   [ 1 4 ] .   T h er ef o r e,   it  r e m ain s   ess en tial  to   co n d u ct   a   s y s tem atic  in v esti g atio n   o f   tr a d itio n al  m eth o d s   lik p er tu r b   an d   o b s er v ( P& O)   an d   I NC ,   wh ich ,   d esp ite  t h eir   s im p licity ,   ca n   b o p tim ized   to   ac h iev h ig h   ef f icien cy   an d   s tab ilit y   [ 1 6 ] .   Ad d itio n a lly ,   ex p lo r in g   th ei r   p o ten tial  h y b r i d izatio n   an d   s u i tab ilit y   f o r   r ea l - tim o p er atio n   m ay   p r o v i d p r o m is in g   p at h way   to war d   m o r e   p r ac tical  an d   ad a p tiv PV  co n tr o s tr ateg ies   [ 1 7 ] .   T h m ax im u m   p o wer   p o in ( MPP)   r ep r esen ts   th o p tim al   o p er atio n al   s tate  at  wh ich   a   PV  m o d u le   g en e r ates  its   h ig h est  p o wer   o u tp u t,  ch a r ac ter ized   b y   s p ec if ic  v o ltag e   an d   cu r r en t   v alu es  [ 1 8 ] .   T h i s   p o in s h if ts   in   r esp o n s e   to   wea th er   c o n d itio n s   ( s u ch   a s   illu m in atio n   an d   tem p er atu r e)   an d   lo ad   v a r iatio n s   [ 1 9 ] ,   [ 2 0 ] .   Ach iev i n g   m ax im u m   p o wer   ex tr ac t io n   r eq u ir es  th e   im p lem en tatio n   o f   a   co n tr o s tr ateg y   r ef er r ed   to   as  m ax i m u m   p o wer   p o in tr ac k in g ,   wh ich   co n tin u o u s ly   lo ca tes  th p o in o f   o p tim al  en er g y   o u t p u t   [ 2 1 ] .   C o n s eq u en tl y ,   n u m er o u s   s tu d ies  h av f o cu s ed   o n   d ev elo p i n g   alg o r ith m s   to   o p tim ize  th e   p er f o r m an ce   o f   p h o to v o ltaic  s y s tem s ,   in clu d in g   m eth o d s   lik Hill - C lim b in g ,   P& O   [ 2 2 ] ,   a n d   in cr em en tal  co n d u ct an ce .   T h is   wo r k   in v esti g ates  s im u lated   p h o to v o ltaic  s y s tem   c o n tr o lled   u s in g   p e r tu r b   an d   o b s er v an d   I n cr em en tal  C o n d u ctan ce   MPPT  alg o r ith m s .   b o o s t - ty p DC DC   co n v er ter   is   in t eg r ated   with in   th e   co n f ig u r atio n   d u to   its   s u p er io r   p er f o r m an ce   in   MPPT  ap p licatio n s   an d   its   ab ilit y   to   e f f icien tly   alig n   th e   im p ed an ce   b etwe en   t h PV  ar r ay   an d   th elec tr ical  lo a d   [ 2 3 ] ,   [ 2 4 ] .   T ab le  1   p r esen ts   s u m m ar y   o f   t h m o s t   wid ely   u tili ze d   tr a d itio n al  MPPT  m eth o d s   ap p lied   in   PV  s y s tem s .   T h ese  ap p r o ac h es  ar p ar ticu lar ly   ap p r ec iated   f o r   th eir   s tr aig h tf o r war d   d esig n ,   ea s o f   im p lem en tatio n ,   a n d   m in i m al  co m p u tatio n al  r eq u ir em e n ts .   Ho wev er ,   th e y   v ar y   in   ter m s   o f   t r ac k in g   p r ec is io n ,   tr an s ien t   r esp o n s e   a n d   a d ap tab ilit y   t o   f lu ctu atin g   e n v ir o n m en tal  c o n d itio n s .   C o n v e r s ely ,   T ab le   2   s u m m ar izes  th p r in cip al  h y b r id   an d   in tellig en t   MPPT  s tr ateg ies  p r o p o s ed   f o r   PV  s y s tem s .   T h ese  ap p r o ac h es  in teg r ate  tr a d itio n al  al g o r it h m s   with   ar tific ial  in tellig en ce   o r   o p tim izatio n   m ec h an is m s   to   en h an ce   tr ac k in g   ac cu r ac y   a n d   d y n am ic  r esp o n s e.       T ab le  1 .   C o m p a r ativ s u m m ar y   o f   c o n v e n tio n al  MPPT  s tr ateg ies an d   th eir   m ai n   attr ib u te   Te c h n i q u e   D e scri p t i o n   C o n st a n t   v o l t a g e   ( C V )   M a i n t a i n s   P V   v o l t a g e   a t   a   f i x e d   f r a c t i o n   o f   t h e   o p e n - c i r c u i t   v o l t a g e   a a n   M P P   a p p r o x i ma t i o n .   O p e n - c i r c u i t   v o l t a g e   ( O C V )   Est i m a t e M P P   v o l t a g e   a s a   p r o p o r t i o n   o f   t h e   me a su r e d   o p e n - c i r c u i t   v o l t a g e .   S h o r t - c i r c u i t   c u r r e n t   ( S C C )   S e t o p e r a t i n g   c u r r e n t   a s a   d e f i n e d   r a t i o   o f   t h e   s h o r t - c i r c u i t   c u r r e n t .   H i l l   c l i m b i n g   ( H C )   I t   u p d a t e t h e   c o n v e r t e r   d u t y   r a t i o   a c c o r d i n g   t o   t h e   g r a d i e n t   o f   t h e   p o w e r v o l t a g e   ( P V)  c h a r a c t e r i s t i c .   Lo a d   c u r r e n t   ( LC )   M a t c h e s PV   c u r r e n t   w i t h   t h e   l o a d   d e man d   t o   ma i n t a i n   n e a r - o p t i m a l   o p e r a t i o n .   R i p p l e   c o r r e l a t i o n   c o n t r o l   ( R C C )   U ses  c o r r e l a t i o n   o f   v o l t a g e / c u r r e n t   r i p p l e s wi t h   p o w e r   v a r i a t i o n s fo r   a d a p t i v e   d u t y   c y c l e   c o n t r o l .       Desp ite  th b r o ad   c o v er ag o f   MPPT  ap p r o ac h es  in   th liter atu r e,   o n l y   lim ited   n u m b er   o f   s tu d ies   o f f er   d ir ec co m p ar is o n   b e twee n   th co n v en tio n al  P& an d   I NC   alg o r ith m s   u n d e r   th s am d y n am ic  ir r ad ian ce   a n d   l o ad   c o n d itio n s ,   p ar ticu lar ly   f o r   lar g e - s ca le  p h o to v o ltaic  s y s tem s .   Ma n y   p r ev io u s   wo r k s   em p h asize  in tellig en MPPT  ap p r o ac h es  o r   in v esti g ate  tr a d itio n al  m eth o d s   in d iv i d u ally ,   wh ich   lim its   f air   p er f o r m an ce   b e n ch m a r k in g .   I n   th is   co n tex t,  th e   p r esen s tu d y   co n d u cts  co n tr o lled   co m p ar ativ ev alu atio n   o f   P& an d   I NC   MPPT  alg o r ith m s   u s in g   MA T L AB /Si m u lin k .   T h e   co n tr ib u tio n s   o f   th is   wo r k   in clu d e   a   co m p ar ativ e   ass ess m en u n d e r   s tead y - s tate  an d   r a p id ly   ch an g in g   en v ir o n m e n tal  co n d itio n s ,   q u an titativ e   an aly s is   o f   co n v e r g en ce   s p ee d ,   o s cillato r y   b eh a v io r ,   a n d   en e r g y   ef f icien cy   u s in g   id en tical  s y s tem   p ar am eter s ,   an d   an   ev alu atio n   o f   th p r a ctica ap p licab ilit y   o f   ea ch   alg o r ith m   in   b o th   s tan d alo n an d   g r id - co n n ec ted   p h o to v o ltaic  s y s tem s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   728 - 7 39   730   T h m an u s cr ip is   s tr u ctu r e d   in to   f o u r   m ain   p ar ts   as  s h o wn   in   Fig u r e   1 i)   Sectio n   1   p r esen ts   th m ath em atica m o d el   o f   t h P ar r ay ii)   Sectio n   2   d escr ib es  th DC DC   co n v er ter iii)   Sectio n   3   d etails  th e   im p lem en tatio n   o f   th two   MPPT  alg o r ith m s   co n s id er ed ;   an d   iv )   Sectio n   4   r ep o r ts   an d   d is cu s s es  th e   s im u latio n   o u tco m es,  e n d in g   with   th m ain   f in d in g s .       T ab le  2 .   I n tellig en t a n d   h y b r id   MPPT  a lg o r ith m s   f o r   PV  a p p licatio n s   Te c h n i q u e   D e scri p t i o n   A d a p t i v e   n e u r o - f u z z y   i n f e r e n c e   sy s t e ( A N F I S )   I n t e g r a t e n e u r a l   n e t w o r k a n d   f u z z y   l o g i c   t o   a d a p t i v e l y   mo d e l   n o n l i n e a r   r e l a t i o n s f o r   o p t i m a l   M P P T   c o n t r o l .   F u z z y   l o g i c P &O   h y b r i d   C o m b i n e s fu z z y   i n f e r e n c e   w i t h   t h e   P &O   a l g o r i t h t o   r e d u c e   o s c i l l a t i o n a n d   e n h a n c e   t r a c k i n g   p r e c i si o n .   F u z z y   l o g i c I N C   h y b r i d   Emp l o y n e u r a l   p r e d i c t i o n   w i t h   t h e   I N C   a l g o r i t h m   f o r   i m p r o v e d   a c c u r a c y   a n d   f a s t e r   M P P   c o n v e r g e n c e .   G e n e t i c   a l g o r i t h m   (GA) f u z z y   l o g i c   c o n t r o l   ( F LC )   U t i l i z e g e n e t i c   o p t i m i z a t i o n   t o   a u t o - t u n e   f u z z y   p a r a me t e r s,   e n h a n c i n g   s y st e a d a p t a b i l i t y .   A N F I S p a r t i c l e   sw a r o p t i m i z a t i o n   ( P S O )   I mp r o v e s   A N F I S   b y   o p t i m i z i n g   m e m b e r s h i p   a n d   l e a r n i n g   p a r a m e t e r v i a   P S O .   H y b r i d   sw a r i n t e l l i g e n c e   met h o d s   M e r g e s sw a r m - b a se d   a p p r o a c h e s ( e . g . ,   P S O ,   A C O )   t o   a c h i e v e   r o b u s t   a n d   a d a p t i v e   t r a c k i n g   u n d e r   d y n a mi c   c o n d i t i o n s .           Fig u r 1 .   Sch em atic  d iag r am   o f   ad ap tatio n   b y   MPPT  co n tr o l       2.   M E T H O D   T h is   s ec tio n   d escr ib es  th o v er all  m eth o d o l o g y   u s ed   to   m o d el  th PV  s y s tem   an d   to   a s s es s   th p er f o r m an ce   o f   th e   MPPT  alg o r ith m s .   I n   o r d e r   to   en s u r cl ar ity ,   r e p r o d u cib ilit y ,   an d   s cien tific   r ig o r ,   th PV   m o d u le  ch a r ac ter is tics ,   s im u l atio n   p ar am eter s ,   an d   co n tr o l   s tr ateg ies  ar s y s tem atica l ly   d escr ib ed ,   f o llo we d   b y   clea r   e x p lan atio n   o f   h o ea ch   MPPT  alg o r ith m   h an d les  tr ac k in g   s p ee d ,   s tead y - s tate  o s cillatio n s ,   an d   tr ac k in g   ac cu r ac y .     2 . 1 .     M a t hema t ica m o delin g   o f   t he  P m o del    T h b asic  elem en t   o f   p h o to v o ltaic  m o d u le  is   th e   s o lar   c ell,   wh ich   ca n   b e   m o d eled   as   cu r r en t   s o u r ce   g e n er atin g   a   p h o to cu r r en ( )   d ir ec tly   r elate d   to   th e   in cid en s o lar   ir r ad ia n ce .   T h is   c u r r en t   s o u r ce   is   co n n ec ted   in   p ar allel  with   d io d th at  r ep r esen ts   th elec tr ical  ch ar ac ter is tics   o f   th P ju n ctio n   [ 2 5 ] C o n s eq u en tly ,   t h PV  m o d u le   is   d ep icted   as  illu s tr ated   in   F ig u r 2 ,   with   co r r esp o n d i n g   e q u atio n s   p r o v i d ed   b elo w T h m ath em atica ex p r ess io n   g o v er n i n g   th c u r r en t v o ltag e   ch ar ac te r is tics   o f   PV   m o d u le  is   p r o v id e d   in   ( 1 ) ,   as o u tlin ed   in   [ 1 9 ] .     I = N p . I ph N p   . I 0 [ e xp ( q ( V N s + I R s N p K A T   ) 1 ] ( N p . V N s + I R s )       R sh   ( 1 )     T h e   g e n e r a t e d   p h o t o c u r r e n t       v a r i e s   p r i m a r il y   w it h   s o l a r   i r r a d i an c e   a n d   c e l l   t e m p e r at u r e ,   a n d   is   g i v e n   b y   ( 2 ) .         = [  +   . ( 0 ) ]   ( 2 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       I mp r o vin g   p h o to vo lta ic   efficien cy :   a   s ystema tic  s tu d o f P & a n d   I N C     ( Ja ma a   A b d elk b ir )   731   T h s h o r t - cir c u it  cu r r en (  )   at  s tan d ar d   test   co n d itio n s   ( ST C ) ,   co r r esp o n d s   to   th h ig h est  cu r r en t   th p h o to v o ltaic  m o d u le  ca n   d eliv er   wh en   th o u tp u ter m in als  ar d ir ec tly   co n n ec te d .   T h ese  co n d itio n s   ar e   d ef in ed   with   r ef er e n ce   ce l tem p er atu r e   ( T ref )   o f   2 5   ° C ,   co r r esp o n d in g   to   2 9 8   Ke lv in   ( K) .   T h e   s o lar   ir r ad ian ce   ( G)   at  STC  is   s et  a 1 0 0 0   W /m ²,   m ar k ed   as  G ref .   Ad d itio n ally ,   K i   is   d en o ted   as  0 . 0 0 5 2 5 4   ( A/◦ C ) .   T h p ar am eter   0 ,   k n o wn   as th s atu r atio n   cu r r en t,  v ar ies with   ce ll tem p er atu r an d   is   d ef in e d   b y   ( 3 )   [ 2 5 ] .     0 =  ( 0 ) 3 .  ( .  ( 1 1 0    )   ( 3 )     T h r ev er s s atu r atio n   cu r r e n ( I rs )   r ep r esen ts   th ce ll’s  lea k ag cu r r e n u n d er   s tan d a r d   tem p er atu r an d   ir r ad ian ce   co n d itio n s   ( T rtc , A ) .   T h s ilico n   b an d   g a p   en er g y   ( E g = 1 . 1 eV)   is   ad o p te d   as  in   [ 1 9 ] .   T h co r r esp o n d in g   (   I rs )   is   co m p u te d   u s in g   ( 4 ) .     I rs = I sc ex p ( q . V oc N s . A . K T 0   ) 1     ( 4 )     Fo r   s im u latio n   p u r p o s es,  th e   1 STH - 215 - PV  m o d u le  is   s elec ted   as  th r ef er en ce   m o d el.   T h PV  ar r a y   co n s is ts   o f   4 7   p ar allel  s tr in g s ,   ea ch   co n tain in g   1 0   s er ies - co n n ec ted   m o d u les.  T h elec tr ica p ar am eter s   o f   th e   1 STH - 215 - m o d u le  u n d er   STC,  s er v in g   as  th b asis   f o r   s u b s eq u en m o d elin g   an d   an al y s is ,   ar s u m m ar ized   in   T ab le  3 .           Fig u r 2.   cir c u it - b ased   elec t r ical  m o d el  u s ed   t o   r ep r esen t a n   ac tu al  PV p an el       T ab le  3 .   So lar   s y s tem   s p ec if ic atio n s   at  STC  co n d itio n s   P a r a me t e r   s p e c i f i c a t i o n   1 S TH - 215 - P   P V   A r r a y   ( N p = 4 7 ;   N s= 1 0 )   M a x i m u m   p o w e r   a t   M P P   ( W )   2 1 3 . 1 5   1 0 0 1 8 0   V o l t a g e   a t   M P P   ( V )   29   2 9 0   c u r r e n t   a t   M P P   ( A )   7 . 3 5   3 4 5 . 4 5   O p e n - c i r c u i t   v o l t a g e   ( V )   3 6 . 6   3 6 6   S h o r t - c i r c u i t   c u r r e n t   ( A )   7 . 8 4   3 6 8 . 4 8       2 . 2 .     DC - DC  bo o s t   c o nv er t er   T o   en s u r th at   th e   p h o to v o ltai ar r ay   co n tin u o u s ly   o p er ates  at  its   m ax im u m   p o wer   p o in t,   DC DC   b o o s co n v e r ter   is   em p lo y ed   b etwe en   th PV  g en er ato r   an d   t h DC   lo ad   [ 1 7 ] .   T h b o o s to p o lo g y   is   s elec ted   d u to   its   ca p ab ilit y   to   r aise  th PV  v o ltag t o   th r eq u ir e d   DC   b u s   lev el  wh ile  allo wi n g   ef f ec tiv MPPT   co n tr o l.   T h e   b o o s co n v e r ter   c o n s is ts   o f   an   i n p u t   ca p ac ito r ,   co n tr o lled   s em ico n d u cto r   s witch ,   an   i n d u cto r ,   a   d io d e,   a n d   an   o u tp u t   ca p ac ito r   [ 1 8 ]   as  s h o w n   in   Fig u r 3 .   T h co n v er ter   is   co n tr o lled   u s in g   PW s ig n al   with   co n s tan s witch in g   f r eq u en cy   a n d   an   ad j u s tab le  d u t y   r atio .   Var y in g   t h d u ty   c y cle  ch an g es  th b o o s t   co n v er s io n   r atio ,   th e r eb y   m o v in g   th PV  o p er atin g   p o in alo n g   th I ch a r ac ter is tic.   Un d er   id ea s tead y - s tate  as s u m p tio n s ,   th b o o s co n v er ter   in p u t o u tp u v o lt ag r elatio n   is   g iv en   in   ( 5 ) .   T h is   r elatio n s h ip   h ig h lig h ts   th d i r ec t in f lu e n ce   o f   th d u ty   cy cle  o n   p o wer   tr a n s f er   an d   v o ltag r eg u latio n .     V o ut = V in 1 D   ( 5 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   728 - 7 39   732       Fig u r 3 .   DC - DC   p o wer   co n v er s io n   s tag e       2 . 3 .     P er t urb a nd   o bs er v ( P &O )   M P P T   a lg o rit hm   T h P& m eth o d   is   co m m o n ly   ad o p ted   f o r   m a x im u m   p o wer   p o in tr ac k in g   b ec a u s o f   its   s tr aig h tf o r war d   s tr u ctu r e   an d   m in im al  co m p u tatio n al   r eq u ir em en ts .   I o p er ates  b y   i n tr o d u cin g   s m all   p er tu r b atio n   in   th PV  o p er atin g   v o ltag o r   co n v er ter   d u ty   c y cle  an d   o b s er v in g   th r esu ltin g   ch an g in   o u tp u p o wer   [ 2 6 ] .   I f   a   p e r tu r b atio n   l ea d s   to   a n   in c r ea s in   p o wer ,   th alg o r ith m   k ee p s   a p p ly in g   th p er t u r b atio n   i n   th s am d ir ec tio n ,   in d icatin g   m o v em e n to war d   th m a x im u m   p o wer   p o in t.  C o n v e r s ely ,   if   th m ea s u r ed   p o wer   d r o p s ,   th p er tu r b atio n   is   ap p lied   in   th o p p o s ite  d ir ec tio n .   As  r esu lt,  th o p er atin g   p o in r e p ea ted l y   m o v es  b ac k   a n d   f o r th   a n d ,   i n   s tead y   s tate,   f lu ctu ates  ar o u n d   th MPP,  as  illu s tr ated   in   Fig u r 4 .   T h P& alg o r ith m   ad ju s ts   th d u ty   cy cle  ( )   o f   th DC DC   co n v er ter   to   m ax im ize  th PV  ar r ay s   o u tp u p o wer ,   as   s h o wn   in   Fig u r 5 .   At  ea ch   s am p lin g   i n s tan ( k) ,   th in s tan tan eo u s   p o wer   P ( k )   is   o b tain ed   f r o m   th m ea s u r ed   v o ltag e   an d   cu r r en t,  a n d   th v ar iatio n s   Δ an d   Δ f r o m   th e   p r ev i o u s   s tep .   -   If  Δ > 0 ,   th d u ty   c y cle  is   ad ju s ted   i n   th s am d ir ec tio n .   -   If  Δ < 0 ,   th d u ty   c y cle  d ir ec tio n   is   r ev er s ed .   -   If  Δ = 0 ,   th d u ty   c y cle  r em ain s   u n c h an g ed .           Fig u r e   4 .   Per tu r b   an d   o b s er v a lg o r ith m     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       I mp r o vin g   p h o to vo lta ic   efficien cy :   a   s ystema tic  s tu d o f P & a n d   I N C     ( Ja ma a   A b d elk b ir )   733       Fig u r 5 .   Per tu r b   an d   o b s er v th f lo wch ar t       2 . 4 .     I ncre m ent a l c o nd uct a nce  m et ho d   T h I NC   ap p r o ac h   en h an ce s   m ax im u m   p o wer   p o in tr ac k i n g   b y   r ely in g   o n   th th eo r etica cr iter io n   th at  th e   s lo p o f   t h p o wer v o ltag ch a r ac ter is tic  b ec o m es   ze r o   at   th e   m ax im u m   p o wer   p o in t.  T h is   co n d itio n   is   ev alu ated   b y   co m p ar in g   th in cr em en tal  co n d u ctan ce   ( d I /d V)   with   th in s tan tan eo u s   co n d u cta n ce   ( −I /V,   allo win g   th co n tr o ller   to   ac cu r ately   id en tify   th p o s itio n   o f   th o p e r atin g   p o i n r elativ to   th MPP.   I n   co n tr ast  to   th Per tu r b   an d   Ob s er v tech n iq u e,   th I NC   alg o r ith m   is   ca p ab le  o f   s ig n if ican t ly   r ed u cin g   s tead y - s tate  o s cillat io n s   an d   ac h iev in g   f aster   tr ac k in g   wh e n   ir r ad ian ce   v ar ies  r ap id ly .   T h f u n d am en tal  o p er atin g   p r in cip le  o f   th I NC   m eth o d   i s   illu s tr ated   in   Fig u r 6 ,   wh ile  th co r r esp o n d i n g   co n tr o f lo wch ar is   p r o v i d ed   in   Fig u r 7 .           Fig u r 6 .   I n cr em e n tal  co n d u ct an ce   a lg o r ith m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   728 - 7 39   734       Fig u r 7 .   I n cr em e n tal  co n d u ct an ce   f lo wch ar t       2 . 5 .     Co m pa ra t iv ev a lua t io n c rit er ia   T o   en s u r a   f air   an d   s y s tem atic  co m p a r is o n   b etwe en   th e   P& an d   I NC   alg o r it h m s ,   b o th   t ec h n iq u es   ar test ed   u n d er   id e n tical  s im u latio n   co n d itio n s .   T h ev alu a tio n   f o cu s es  o n   th r ee   k ey   p e r f o r m an ce   in d icato r s tr ac k in g   s p ee d   d u r i n g   ir r ad ia n ce   v ar iatio n s ,   s tead y - s tate  o s c illatio n s   ar o u n d   th MPP,  an d   tr ac k in g   ac cu r ac y   ex p r ess ed   in   ter m s   o f   p o wer   lo s s .   Dif f er en ir r ad ian ce   an d   tem p er atu r p r o f iles   ar ap p lied   to   ass es s   b o th   s tead y - s tate  an d   d y n am ic  p er f o r m an ce .   T h is   co m p a r ativ m eth o d o lo g y   p r o v i d es  clea r   b asis   f o r   an aly zin g   th s tr en g th s   a n d   lim itatio n s   o f   ea ch   MPPT  tech n iq u an d   s u p p o r ts   in f o r m ed   d ec is io n - m ak in g   f o r   p r ac tical   PV sy s tem   d esig n .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   3 . 1 .     P ho t o v o lt a ic  o utput   cha ra ct er is t ics   T h o p e r atin g   ch a r ac ter is tics   o f   PV  s y s tem s   ar s tr o n g ly   in f lu en ce d   b y   ex ter n al  c o n d itio n s ,   p ar ticu lar ly   s o lar   ir r ad ia n ce   an d   ce ll  tem p er atu r e.   T o   in v esti g ate  th eir   im p ac t,   th ese   p ar am eter s   wer e   in d ep en d en tly   ad j u s ted   wh ile  m ain tain in g   Stan d a r d   T est  C o n d itio n s   ( 2 5   °C   an d   1 0 0 0   W / m ²) .   T h r esu ltin g   I an d   P ch ar ac ter is tics   at  2 5   °C   ar i llu s tr ated   in   F ig u r 8 .   An   in cr ea s in   ir r ad ian ce   lead s   to   p r o n o u n ce d   r is in   o u tp u cu r r en t,  wh e r ea s   th co r r esp o n d in g   v o ltag v ar iatio n   r em ain s   r elativ ely   lim ited .   C o n s eq u en tly ,   th m ax im u m   p o wer   o u tp u i n cr ea s es  with   ir r ad ian ce ,   wh i ch   is   co n s is ten with   th f u n d am en tal  b eh a v io r   o f   p h o to v o ltaic  d ev ices.           Fig u r 8 .   P a n d   I cu r v es f o r   d if f er en t ir r ad ian ce   le v els at  co n s tan t te m p er atu r e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       I mp r o vin g   p h o to vo lta ic   efficien cy :   a   s ystema tic  s tu d o f P & a n d   I N C     ( Ja ma a   A b d elk b ir )   735   Fig u r 9   illu s tr ates  th im p ac o f   tem p er atu r v ar iatio n   o n   th ( I - V)   an d   ( P - V)   ch ar ac ter is tics   o f   th e   PV  ar r ay   u n d er   co n s tan ir r a d ian ce   o f   1 0 0 0 W /m ².   W ith   in cr ea s in g   tem p er atu r e,   th o u tp u cu r r en ex h i b its   s lig h r is e,   wh er ea s   th v o ltag d ec r ea s es  n o tab ly ,   lead in g   to   a   r ed u cti o n   in   m ax im u m   p o we r .   T h ese   b eh av io r s   ar c o n s is ten t w ith   r esu lts   r ep o r ted   in   [ 1 5 ] ,   [ 2 2 ] .   T h PV a r r ay   co m p r is es 7 4 0   m o d u les ( 1 STH - 2 1 5 - P)  co n f ig u r ed   in   4 7   p ar allel  s tr in g s ,   ea ch   co n tain in g   1 0   s er ies - co n n ec ted   p an els,  as sh o wn   i n   Fig u r 1 0 .           Fig u r 9 .   P a n d   I cu r v es f o r   d if f er en t te m p er atu r le v el s   at  co n s tan t ir r ad ian ce           Fig u r 1 0 .   P an d   I ch a r a cter is tics   o f   th p r o p o s ed   PV  s y s tem   u n d er   s tan d ar d   test   co n d itio n s   ( STC)       3 . 2 .     O utput   o f   M P P T   a lg o ri t hm s     Fig u r 1 1   s h o ws  th o v er all  MA T L AB /S im u lin k   r ep r esen t atio n   o f   th p h o t o v o ltaic  s y s tem ,   wh er DC DC   b o o s co n v er ter   in ter f ac es  th PV  ar r ay   with   th l o ad .   T h m o d el  in teg r ates  an   MPPT  co n tr o u n it  th at  ca n   b e   co n f i g u r e d   to   o p er ate  u s in g   eith er   th P& O   o r   th e   I NC   alg o r ith m ,   d ep en d i n g   o n   th s elec ted   MPPT  tech n iq u e.     3 . 3 .     P er t urb a nd   o bs er v ( P &O )   a lg o rit hm   o utput   T h P& m eth o d   is   n o ted   f o r   its   s tr aig h tf o r war d   d esig n   an d   im p lem en tatio n   s im p licity .   Ho wev er ,   as   illu s tr ated   in   Fig u r 1 2 ,   it  is   p r o n to   ac cu r ac y   lim itatio n s   d u to   its   in h e r en o s cillato r y   b eh av io r   a r o u n d   t h e   MPP .   T h ese  o s cillatio n s   ca n   r esu lt  in   co n tin u o u s   d ev iatio n s   o f   th o p er atin g   p o i n t,  p ar tic u lar ly   u n d er   r a p id ly   ch an g in g   en v ir o n m e n tal  co n d i tio n s ,   as n o ted   in   [ 6 ] ,   [ 2 3 ] .     3 . 4 .     I ncre m ent a l c o nd uct a nce  o utput   Fig u r 1 3   p r esen ts   th e   tr ac k i n g   b e h av io r   o f   th I NC   alg o r ith m ,   h i g h lig h tin g   its   ef f ec ti v en ess   in   tr ac k in g   th m ax im u m   p o w er   p o in with   h ig h er   ac cu r a cy .   B y   jo in tly   ev alu atin g   v o ltag an d   cu r r e n v ar iatio n s ,   th alg o r ith m   ad ap t s   ef f icien tly   to   r ap id   ch an g es  in   ir r ad ian ce   an d   tem p e r atu r e.   C o n s eq u en tly ,   th is   co n tr o s tr ateg y   im p r o v es  o v er all  s y s tem   s tab ili ty   an d   ef f ec tiv ely   s u p p r ess es  o s cill atio n s   ar o u n d   th e   m ax im u m   p o wer   p o in t   [ 2 3 ] .   T h s im u latio n   o u tco m es  in d icate   th at  th I NC   alg o r ith m   co n s is ten tly   o u tp er f o r m s   P& u n d er   d y n am ic  ir r a d ian ce   co n d itio n s .   Similar   tr en d s   h av b ee n   r ep o r ted   in   r ec en MPPT  s tu d ies,  wh er I NC   d em o n s tr ated   s u p er io r   s tab ilit y   d u e   to   its   r elian ce   o n   th e   in cr em en tal  c o n d u ctan ce   c o n d itio n   ( d P/d =   0 ) .   Ho wev er ,   th e   p r esen wo r k   e x ten d s   th ese  f in d in g s   b y   p r o v id in g   q u an titativ co m p ar is o n   as  s h o wn   in   T a b le  4   u s in g   la r g e - s ca le  PV  ar r ay   u n d er   id e n tical  o p er atin g   co n d itio n s .   Fro m   p r ac tical  p er s p ec tiv e,   th ese   r esu lts   in d icate   th at  P& r em ain s   s u itab le  f o r   s m all - s ca le  o r   co s t - s en s itiv PV  s y s tem s   o p er atin g   u n d e r   r elativ ely   s tab le  co n d itio n s ,   wh ile  I NC   is   m o r ap p r o p r iate  f o r   g r id - c o n n e cted   o r   lar g e - s ca le  PV  in s tal latio n s   wh er r ap id   ir r ad ian ce   v ar iati o n s   an d   ef f icien cy   o p tim izatio n   ar cr itical.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 6 9 4   I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t Vo l.  1 7 ,   No .   1 Ma r c h   20 2 6 :   728 - 7 39   736       Fig u r 1 1 .   MA T L AB /Si m u lin k   b lo ck s   o f   PV sy s tem   with   MPPT  alg o r ith m           Fig u r 12.   P& MPPT  r esp o n s u n d er   ir r ad ian ce   v ar iatio n ,   s h o win g   s tead y - s tate  o s cillatio n s   ar o u n d   th MPP           Fig u r 1 3 .   T h I NC   MPPT  r esp o n s u n d er   ir r a d ian ce   v ar iatio n   s h o win g   f ast co n v er g e n ce   an d   s tab le  MPP tr ac k in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Po E lec  &   Dr i Sy s t     I SS N:   2088 - 8 6 9 4       I mp r o vin g   p h o to vo lta ic   efficien cy :   a   s ystema tic  s tu d o f P & a n d   I N C     ( Ja ma a   A b d elk b ir )   737   T ab le  4 .   C o m p a r ativ ev alu ati o n   o f   th P& an d   I NC   MPP T   alg o r ith m   C r i t e r i o n   P e r t u r b   &   o b ser v e   ( P &O )   I n c r e men t a l   c o n d u c t a n c e   ( I N C )   R e mar k s   Tr a c k i n g   sp e e d   M o d e r a t e ;   0 . 0 5 5   c o n v e r g e n c e   F a st e r ;   0 . 0 4 1   s c o n v e r g e n c e   I N C   3 5 f a s t e r   P r e c i s i o n   a t   M P P   M o d e r a t e ;   v i si b l e   o sc i l l a t i o n s   ( 3 %)   H i g h ;   mi n i m a l   r i p p l e   ( 1 %)   I N C   a c h i e v e s s mo o t h e r   t r a c k i n g   En e r g y   y i e l d   9 8 %   o f   t h e o r e t i c a l   m a x   9 9 9 9 . 5 %   ≈1 2 h i g h e r   f o r   I N C   D y n a mi c   p e r f o r m a n c e   M a y   l o s e   M P P   u n d e r   f a st   i r r a d i a n c e   v a r i a t i o n   S t a b l e   u n d e r   r a p i d   c h a n g e s ( d P / d V   =   0   c r i t e r i o n )   I N C   i mo r e   r o b u st   t o   f l u c t u a t i o n s   S t e a d y - st a t e   b e h a v i o r   O sci l l a t o r y   S t a b l e   I N C   sh o w s re d u c e d   o sc i l l a t i o n   a m p l i t u d e   I mp l e me n t a t i o n   C o m p l e x i t y   S i mp l e ;   f e w e r   c o mp u t a t i o n s   ( ΔP ,   ΔV )   M o r e   c o m p l e x ;   r e q u i r e s   d I / d V   a n d   I / V   c a l c u l a t i o n s   P &O   si m p l e r ;   I N C   h e a v i e r   p r o c e ss i n g   R o b u st n e ss   R e l i a b l e   u n d e r   st e a d y   c o n d i t i o n s   Ex c e l l e n t   u n d e r   d y n a mi c   c o n d i t i o n s   I N C   mo r e   r e s i l i e n t   C o s t / h a r d w a r e   r e q u i r e m e n t   Lo w - c o st ,   sma l l   P V   s y st e ms   La r g e - sca l e ,   h i g h - p r e c i si o n   P V   sy st e ms   D e p e n d o n   sy s t e m sc a l e       4.   CO NCLU SI O N   T h is   wo r k   p r o v id es  s im u lati o n - b ased   i n v esti g atio n   an al y s is   o f   two   co n v en tio n al  m ax im u m   p o wer   p o in tr ac k in g   tech n iq u es,   n am ely   P& an d   I NC ,   ap p lied   to   p h o to v o ltaic  s y s tem   u s in g   MA T L AB /S im u lin k .   T h r es u lts   in d icate   th at   alth o u g h   th P& ap p r o ac h   is   ch a r ac te r ized   b y   a   s im p le  s tr u ctu r an d   lo c o m p u tatio n al  d em an d ,   it  s u f f e r s   f r o m   s tead y - s tate  o s cillatio n s   a n d   r e d u ce d   tr ac k in g   ac cu r ac y   u n d er   d y n a m ic  o p er atin g   co n d itio n s .   I n   co n tr ast,  t h I NC   alg o r ith m   ac h iev ed   f aster   co n v e r g en ce   tim ( ap p r o x im ately   0 . 0 4 1   s   c o m p ar ed   to   0 . 0 5 5   s   f o r   P& O) ,   ex h ib ited   s ig n if ican tly   lo wer   o s cillatio n s   ( ar o u n d   1 %),   an d   p r o v id ed   a n   ef f icie n cy   im p r o v em en o f   ab o u 2 4 %.  T h ese  q u an titativ o u t co m es  s u p p o r th e   s elec tio n   o f   I NC   f o r   p h o to v o ltaic  s y s tem s   ex p o s ed   to   r a p id   i r r ad ian ce   v ar iatio n s ,   wh ile  P& r em ain s   s u itab le   f o r   ap p licatio n s   o p er atin g   u n d er   r elativ ely   s tab le  co n d it io n s .   Fu tu r wo r k   will  f o cu s   o n   ex p er im e n tal  v alid atio n   an d   th d ev elo p m en o f   h y b r id   MPPT  s tr ateg ies  co m b in in g   co n v en tio n al  ap p r o ac h es  with   in tellig en t o p tim izatio n   tech n i q u es to   f u r th er   e n h an ce   p h o t o v o ltaic  s y s tem   p er f o r m an ce .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h au th o r s   s tate  th at  n o   s p ec i f ic  f u n d in g   was r ec eiv e d   f o r   t h is   r esear ch .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   J am aa   Ab d elk b ir                               Ah m ed   Mo u ta b ir                                 R ac h id   Ma r r ak h                               Ab d er r ah m an Ou ch atti                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h s im u latio n   d ata  th at   s u p p o r th e   f in d in g s   o f   t h is   s tu d y   ar e   av ailab le  f r o m   th e   co r r esp o n d in g   au th o r   u p o n   r ea s o n a b le  r eq u est.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.