Details of the Solar PV Laboratory Kits 

Introduction India  has  launched  the  Jawaharlal  Nehru  National  Solar Mission  (JNNSM)  in  2009 with  the ambitious  target of  installing 20,000 MW of  solar power  in  the country by  the year 2022.  In order to achieve such a target, there is a need for trained manpower in the Solar Photovoltaic.   The Ministry of New and Renewable Energy (MNRE) has set up National Centre for Photovoltaic Research  and  Education  (NCPRE, www.ncpre.iitb.ac.in)  at  IIT Bombay.  This  center  is working towards the research and development, as well as education and training  in the  field of solar PV.  As  a  part  of  education  and  activity,  NCPRE  conducted  ‘Teach  1000  teachers  Training Program.’ The  laboratory kit was developed  for  this workshop as experiments are helpful  to enforce the concepts taught during the lecture hours. The Laboratory kit was found very useful for  training  manpower  and  therefore,  MNRE  has  funded  NCPRE’s  effort  to  provide complementary laboratory kits to colleges running courses in Solar PV or Renewable Energy.   

Contents of Solar PV Lab Kits The kit  is designed using the easily available components. A total of  five numbers of solar PV Lab Kits are provided, out of these five; two kits have I.P registration as mentioned below:  

1. PV Module Characterization Kit 2. PV Cell Characterization Kit (IP application 3719/MUM/2011 dated 30/12/2011) 3. PV System Characterization Kit 4. Lifetime Measurement Kit 5. Spectral Response Measurement Kit  

 The detailed description of each of the Solar PV Lab kits is provided in the later section of this document.  Using these five PV Lab Kits, several experiments can be performed which are listed below.             

 

Experiments that can be performed using the lab kit: The details of  the experiments  that can be performed on a single Solar PV Lab Kit  is given  in Table 1.   Table 1: Details of the experiments that can be performed on Solar PV Lab Kit 

 Kit No.  Lab Kit  Experiments that can be performed 

1  PV Module Characterization Kit 

1. Identifying and measuring the parameters of a solar PV module in the field 

2. Series and Parallel Connection of PV modules 3. Estimating the effect of sun tracking on 

energy generation by solar PV modules 

2  PV System Characterization Kit 

4. Efficiency measurement of Standalone Solar PV System 

3 PV Cell Characterization Kit  

5. Measurement of current – voltage characteristics of crystalline silicon solar cell 

           a) Measurement by using 4 quadrant power supply   and solar cell as load    i) in dark and ii) under illumination.            b) Measurement by using solar cell as power source under illumination 6. Measurement of current‐voltage 

characteristics of two solar cells connected  

                a) in series and b) in parallel. 7. Dependence of current‐ voltage 

characteristics of crystalline silicon solar cell on  

               a) light intensity and b) temperature of    solar cell 

4  Lifetime Measurement Kit  8. Carrier lifetime in a solar cell 

5  Spectral Response Meter   9. Spectral response measurement and quantum efficiency measurements 

6  Simulation Experiments:  10. PC1D for solar cell simulation (freeware) 11. Sequel for circuit simulation (freeware) 

    

The details of the solar PV Lab Kits developed at NCPRE, IIT Bombay: 

1. PV Module Characterization Kit Developer:  

Prof Chetan S. Solanki 

Associate Professor 

Dept of Energy Science and Engineering 

IIT Bombay, Powai, Mumbai‐ 400 076 

 

2. PV System Characterization Kit Developer:  

Prof Chetan S. Solanki 

Associate Professor 

Dept of Energy Science and Engineering 

IIT Bombay, Powai, Mumbai‐ 400 076 

 

3. Carrier Lifetime Measurement Kit Developer:  

Prof Juzer Vasi 

Professor 

Dept of Electrical Engineering 

IIT Bombay, Powai, Mumbai‐ 400 076 

 

4. SEQUEL Developer:  

Prof Mahesh B. Patil 

Professor 

Dept of Electrical Engineering 

IIT Bombay, Powai, Mumbai‐ 400 076 

 

 

 

 

The details of the solar PV Lab Kits developed jointly with WRIC and NCPRE, IIT Bombay and the IP application is also mentioned:  

1. PV Cell Characterization Kit 

Name of the tool: Integrated apparatus for education of Solar Cells: IP application 3719/MUM/2011 dated 30/12/2011 Inventors' Names: Arora Brij Mohan, IIT-Bombay

Narsale Arun Mahadev, WRIC Oak Anand haradchandra, WRIC Shah Hema Hitesh, WRIC; Chitte Govind Devram, WRIC Kadanga Ramankutty

 

2. Spectral Response Measurement Kit Inventors' Names: Arora Brij Mohan, IIT-Bombay

Narsale Arun Mahadev, WRIC Oak Anand haradchandra, WRIC Shah Hema Hitesh, WRIC; Chitte Govind Devram, WRIC Kadanga Ramankutty

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Table 2: Components in the Solar PV Lab Kits  Item No.  PV Lab Training Kit Components  Quantity 

PV Module Characterization Kit 1  PV module kit  1 2  Sliding Rheostat (200 ohms, 2.5 Amps)  1 3  Pouch (Extra accessories like cables, pins)  1 4  Solar cell for radiation measurement  1 

PV Cell Characterization Kit 5  solar simulator kit  1 6  Glass sheets (Clear and Frosted)  2 7  Light Attenuators (Wire Mesh filters )  4 8  4 quadrant power supply   1 9  Black cloth piece  1 

PV System 10  Battery (12 volts, 7.2Ah)  1 11  Inverter (100 Watts)  1 12  Wires for DC ‐ 4 mm2  1 13  Wires for AC ‐ 2.5 mm2  1 

Lifetime Tester 14  Lifetime testing kit  1 

15  CD  1 Video 11 number 2 software PC1D Sequel 

  Soft Copy of PV Lab Manual   16  PV Lab Manual 

             

Figure 1: PV module characterization kit and its components  

     

 

Figure 2: Solar cell simulator and its components

 

  

Figure 3: Solar cell as radiation measurement unit. 

 

Figure 4: Set up for measuring the efficiency of standalone solar 

PV system. 

 

 

Figure 5: Carrier Lifetime Measurement Kit and its components           Figure 6: Spectral Response measurement kit