The paper introduces the issue of the typical defects in PhotoVoltaic (PV) cells and focuses the attention on three specific defects: linear edge shunt, hole and conductive intrusion. These defects are modeled by means of Finite Element Method (FEM) and implemented in Comsol Multiphysics environment in order to analyze the temperature distribution in the whole defected PV cell. All the three typologies of Silicon-based PV cells are considered: mono-crystalline, poly-crystalline and amorphous. Numerical issues (simulation times, degrees of freedom, mesh elements and grid dependence analysis) are reported.

The Magnetic Equivalent Circuits (MECs) technique is a powerful tool for machine analysis and power losses computation. Here, use is made of the Diagonal Mesh Equivalent (DME) to solve the equivalent electrical circuit for the branch fluxes to be easily computed and related to the machine compartments of technical interest. These are represented by the air gap, stator and rotor to name a few. Hysteresis loops have been computed, along with the static power losses, for assigned stator thicknesses and compared to ones alternatively obtained by the Modified Scalar Preisach Model. This study is especially aimed at giving improved issues to those who are engaged in the design of magnetic components for electrical machines.

The aim of this paper is to propose a software platform able to process InfraRed (IR) images of PV modules. In fact, after an IR image is acquired by the thermo-camera, a processing phase is needed in order to extract information about the status (well-working/bad-working) of the cells. Moreover, the bad-working cells can be very heterogeneous, and a classification can lead to the best corrective action. The proposed software provides a comprehensive and detailed report, both in graphical and numerical terms, on each cell of the PhotoVoltaic (PV) module.

E' ben noto che i moduli fotovoltaici hanno una bassa efficienza. Essa, infatti, va dall’8% al 18%, a seconda del materiale utilizzato (a base di silicio, film sottile, ecc.), e quindi, la sua diminuzione (anche di pochi punti percentuali) influenza fortemente l’efficienza complessiva dell’intero impianto. È noto anche che “quasi” sempre l’efficienza è in relazione inversa con la temperatura della cella, quindi una sovra-temperatura ne provoca una diminuzione. Inoltre, poiché le celle di un modulo fotovoltaico sono collegate in serie, il malfunzionamento di una ha ripercussioni sulle prestazioni dell’intero modulo fotovoltaico… ma quali sono le cause di mal funzionamento di una cella fotovoltaica? Le anomalie delle celle fotovoltaiche sono dovute o al processo produttivo (process-induced) o al materiale utilizzato (material-induced), ma in ogni caso si manifestano come sovra-temperatura: per questo motivo, le tecniche diagnostiche basate sulla termografia stanno riscuotendo notevole successo. Tuttavia, non sempre le immagini termiche consentono di definire univocamente lo stato di salute del modulo, sia perché le termocamere hanno una risoluzione relativamente bassa (640x480 pixel è considerata già alta risoluzione), sia perché le informazioni di un’immagine termica sono prettamente qualitative. Inoltre, le immagini termiche a volte sono affette da “rumore”, quindi non è facile distinguere un sovra-riscaldamento reale da uno apparente, tanto che in questi casi si rende necessario anche un pre-processamento delle immagini all’infrarosso, al fine di effettuare la valutazione su un’immagine “ripulita”. Lo scopo di questo lavoro è proporre un innovativo workflow diagnostico per moduli fotovoltaici in silicio cristallino basato su immagini termografiche, ideato dal Prof. Silvano Vergura del Politecnico di Bari. Allo scopo di automatizzare il processo diagnostico, gli step del workflow, illustrati dettagliatamente nel seguito dell’articolo, sono stati implementati in una piattaforma software (DiSS), dalla Spin-off APIS del Politecnico di Bari, sotto la supervisione dello stesso Prof. Vergura. Infatti, pur se poche informazioni devono necessariamente essere inserite dall’operatore (parametri ambientali, soglie critiche per la classificazione delle celle, ecc.), ad un PC si può demandare la quasi totalità delle operazioni, dall’elaborazione delle termo-immagini fino alla generazione automatica di un report recante la diagnosi di ogni singola cella del modulo, in forma sia grafica che numerica. Tutto ciò comporta una drastica riduzione dei tempi di analisi con grande beneficio dell’operatore.

This paper summarizes all research advancements obtained by the Politecnico di Bari through the RES NOVAE Project activities in the field of the smart grids. Such activities have been aimed at bringing substantial contributions in the development of smart grid in medium-voltage and low-voltage distribution systems. Since the scientific approach to smart grids is intrinsically multidisciplinary, specific researches were addressed in all the fields of electrical and information engineering that are involved in the creation of future distribution systems. The paper is organized in seven sections, each providing description of the research results developed in a specific field (power systems, communication systems, power electronics, electric measurements, circuits and systems, information processing systems, automatic control).