Der Maximum Power Point (MPP)
Für elektrische Stromkreise ist die elektrische Leistung \(P\) das Produkt aus Spannung \(U\) und Stromstärke \(I\), also \(P=U\cdot I\). In einem \(I(U)\)-Diagramm wie in Abb. 3 auf Seite 50 oder B1 bzw. B2 auf Seite 51 entspricht dies dem Produkt aus den Werten auf der vertikalen und horizontalen Achse. Man kann sich das auch als den Flächeninhalt des Rechtecks mit den Seitenlängen \(U\) und \(I\) veranschaulichen. Dabei gilt aber die Regel: Der Punkt (\(U\), \(I\)), also das Wertepaar \(U\) und \(I\) müssen auf der Kennlinie liegen.
Daraus ergibt sich: Je nachdem, welche Spannung gerade anliegt, ändert sich auch die Stromstärke. Das Produkt aus \(U\) und \(I\) verändert sich dabei. Die Leistung \(P\) ist also je nach Messpunkt unterschiedlich und damit auch die Energie (wegen \(E=P\dot \Delta t\)). Es gibt von allen möglichen Wertepaaren eine Kombination, bei der die Leistung und damit die übertragbare Energie maximal ist. Diese Kombination ist der Maximum Power Point (MPP).
Bestimmen des MPP
Man kann der MPP geometrisch bestimmen oder aber berechnen, zumindest näherungsweise. Dazu bestimmt man das Produkt \(P=U\cdot I\) für zwei plausible Werte. Dann verschiebt man den Punkt auf der Kennlinie hin zu kleineren oder größeren Spannungen und berechnet \(P\) erneut. Vergleicht man die beiden Ergebnisse, kann man entscheiden, ob man den Punkt in die richtige Richtung verschoben hat. Man verschiebt den Punkt schrittweise so, bis man keine höhere Leistung mehr erreicht. Dann hat man den MPP näherungsweise gefunden.
Beispiel: Ist das Produkt bei \(U=0,5 V\) gleich 2 W und bei \(U=0,6 V\) gleich 2,2 W, verschiebt man den Punkt weiter in Richtung höherer Spannungen, bis die Leistung wieder kleiner wird. Dann kann man in kleineren Schritten wieder in die andere Richtung gehen, bis man den Punkt hinreichend genau bestimmt hat.