Institute of Technology of Cambodia Department of Electrical and Energy Engineering 

 Course: Renewable Energy 

 Lab #1 (Duration 2h) 

Characterization of PV module in normal and abnormal conditions   

I. Objectives This experimentation will focus on the characterization of a PV module in normal and abnormal conditions. After this experimentation, students should be able to understand the effect of different kinds of fault on the output of a PV module. Students should also learn, through this lab, how to use I‐V curve tracer to obtain the characteristic of a PV module.   

II. Background During operation, a PV module may subject to different kinds of fault and abnormal conditions. These include: 

‐ Shading (full shading and partial shading) ‐ Dirty soil on the module ‐ Disconnection of bypass diode ‐ Reverse if bypass diode 

These problems will have more or less significant impact on the characteristic of PV module (short circuit current, open circuit voltage, Maximum Power Point). This experimentation will examine the impact of these problems using the commercial I‐V curve tracer.   

III. Apparatus ‐ Two PV modules (one clean and another one soiled) ‐ One/two I‐V curve tracer(s) ‐ One multi‐meter ‐ One piece of thick paper for producing shading ‐ One USB memory stick for recording the I‐V curves produced by the I‐V curve tracer ‐ One screw driver for connecting and disconnecting the bypass diode 

 

IV. Procedure 1. Technical specification  ‐ Observe at the rear side of the PV module and write down all the technical specifications provided by the 

manufacturer.   

2. Normal operation ‐ Use the I‐V curve tracer to obtain the I‐V characteristic of a clean PV module filled with dirty soil ‐ Save the resulting curve in your USB memory stick. (Please do not forget to attribute a code to each of your 

registered curve since you will need to make a comparison of curve later)  

3. Dirty soil ‐ Use the I‐V curve tracer to obtain the I‐V characteristic of a PV module ‐ In case of quick variation of solar irradiance, two I‐V curve tracers will be needed. The first tracer is used with 

the clean module and the second one is used with the faulty module. The process for obtaining the I‐V characteristic of these two modules must be done at the same time. These two curves will be compared with each other. 

‐ Save the resulting curve in your USB memory stick.   

4. Full shading ‐ Use a transparent plastic sheet to cover the entire module ‐ Use the I‐V curve tracer to obtain the I‐V characteristic of a PV module ‐ Save the resulting curve in your USB memory stick. 

 5. Partial shading ‐ Repeat the procedure described in the section 3 for the following cases: 

a. Partial shading over one cell b. Partial shading over cells c. Partial shading over cells of two different groups d. Partial shading over cells of three different groups e. Partial shading over cells of four different groups 

 6. Disconnection of bypass diode ‐ Repeat the procedure described in the section 3 for the following cases: 

a. One bypass is disconnected and no shading b. One bypass diode is disconnected and one cell is at 50% shading c. One bypass diode is disconnected and one cell is at 100% shading 

 7. Reverse of bypass diode  ‐ Repeat the procedure described in the section 6 for the case of reverse of bypass diode. 

 

V. Conclusions Write several lines of conclusions in your report.