A hybrid renewable energy production system using a smart controller based on fuzzy logic

Introduction. This article proposes an improved energy management and optimization system with an intelligent economic strategy based on fuzzy logic technology with multiple inputs and outputs (I/O). It is used to control hybrid electric energy sources built around photovoltaic solar panels, wind turbine and   electric energy storage system assisted by the electric grid. The novelty in this work that solar photovoltaic, wind turbine and storage system energy sources are prioritized over the grid network which is solicited only during adverse weather conditions, in order to supply a typical household using up to 4,000 Wh per day. In addition of that, the surplus of renewable energy produced during favorable climatic condition is used to produce hydrogen suitable for household heating and cooking using eletrolyzer system. Purpose. Development of improved energy management and optimization system with an intelligent economic strategy based on fuzzy logic technology. This system is embedded on Arduino 2560 mega microcontroller, on which the fundamental program of fuzzy logic and the distribution of events with all possible scenarios have been implemented according to a flowchart allowing the management of the hybrid system. Methods as well as a parametric search and a simulation to characterize the system, are carried out in order to put on the proposed techniques to ensure continuous accommodation at home. Results. The proposed system results confirm their effectiveness by visualizing the output control signals from the electronic switches. Practical value of which transmits power through a single-phase DC/AC converter to power the AC load for the accommodation.Вступ. У статті пропонується вдосконалена система керування та оптимізації енергоспоживання з інтелектуальною економічною стратегією, заснованою на методі нечіткої логіки з декількома входами та виходами. Вона використовується для керування гібридними джерелами електричної енергії, побудованими на основі фотоелектричних сонячних панелей, вітрових турбін та системи зберігання електричної енергії за допомогою електричної мережі. Новизна роботи полягає в тому, що сонячні фотоелектричні, вітряні турбіни та джерела енергії системи зберігання енергії мають пріоритет над електромережею, яка запитується лише за несприятливих погодних умов, щоб забезпечувати типове домашнє господарство до 4000 Вт×год на день. Крім того, надлишки відновлюваної енергії, що виробляється у сприятливих кліматичних умовах, використовуються для виробництва водню, придатного для опалення та приготування їжі за допомогою електролізера. Мета. Розробка вдосконаленої системи керування та оптимізації енергоспоживання з інтелектуальною економічною стратегією, що заснована на методі нечіткої логіки. Ця система вбудована в мегамікроконтролер Arduino 2560, на якому реалізована головна програма нечіткої логіки та розподілу подій з усіма можливими сценаріями за блок-схемою, що дозволяє керувати гібридною системою. Зазначені методи, а також параметричний пошук та моделювання для характеристики системи реалізуються для того, щоб застосувати запропоновані методи для забезпечення безперервного проживання у будинку. Результати. Результати реалізації запропонованої системи підтверджують їх ефективність візуалізацією вихідних сигналів керування від електронних перемикачів. Практичне значення полягає у передачі потужності через однофазний перетворювач постійного струму у  змінний для живлення навантаження змінного струму для житлових приміщень

Influence of Al-doped ZnO Transparent Contacts Deposited by a Spray Pyrolysis Technique on Performance of HIT Solar Cells

AbstractTransparent and conductive Al-doped ZnO (AZO) thin films were deposited by spray pyrolysis and analysed in the aim to improve optical and electrical properties involved in the efficiency of Heterostructure with Intrinsic Thin Layer (HIT) solar cell. X-ray diffraction measurement shows that AZO film grown on glass has (002) preferred orientation. High optical transmittance value of ∼80% in the visible region was observed and the optical band gap was found to be 3.31eV at room temperature. The influence of AZO thin films as transparent conductive oxide TCO on heterojunction with intrinsic thin-layer (HIT) solar cell performance was investigated using software simulation. The beneficial effect of implementing AZO front contact for increasing electrical energy conversion properties of HIT solar cell compared to the reference cell without the AZO layer

3D-conjugated systems based on oligothiophenes and phosphorus nodes

3D-conjugated systems based on oligothiophene segments grafted on a phosphorus or on a phosphine oxide node have been synthesized. Under Stille coupling conditions, bromide terminated thienyl phosphine derivatives undergo a breaking of the phosphorus–carbon bond attributed to a ligand exchange with the Pd catalyst. The electronic properties of the new compounds have been analyzed by UV-vis and fluorescence spectroscopy and cyclic voltammetry

Comparison of Two Common Maximum Power Point Trackers by Simulating of PV Generators

AbstractPower point tracker algorithms play an important role in the optimization of the power and the efficiency of a photovoltaic generator (PVG).We made the comparison between two algorithms currently implemented for the power optimization of PVG. These algorithms are based on the Perturb Observe and the Conductance-Increment methods allowing the Maximum Power Point Tracking, MPPT, principle. The study leads us to conclude that these algorithms are not well adapted for PVG exposures in very unfavorable but realistic external conditions

The effect of reverse current on the dark properties of photovoltaic solar modules

AbstractForward and reverse dark current-voltage (I-V) and capacitance-voltage (C-V) characteristics of commercial amorphous silicon solar modules, were measured in order to study their performance under the influence of induced reverse currents. Maximum module surface temperatures were directly related to each value of the induced reverse current and in to the amount of current leakage respectively. Microscopic changes as a result of hot spots defects and overheating of the solar module, linked to reverse current effects, were also documented and discussed. Experimental evidence showed that different levels of reverse currents are confirmed to be a major degrading factor affecting the performance, efficiency, and power of solar modules

One application of the integration of microelectronic in Photovoltaic Systems

Communication orale invitée.Séminaire Technical and Educational Institute of Pireaus-Gréce, 13 novembre 2015 (env. 100 participants

An overview of opto-electronic systems and applications

Communication orale invitée. Séminaire Technical and Educational Institute of Pireaus-Gréc

Photovoltaique: Bilan et Perspectives

Communication orale invitée. Université Abou Bekr Belkaid Tlemcen-(Algerie) Unité de recherche matériaux et énergies renouvelables, Conférence PhD et Chercheurs à l’URME