提取硅太阳电池模型参数解析方法的研究

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1、中国科学技术大学硕士学位论文提取硅太阳电池模型参数的解析方法研究姓名：查珺申请学位级别：硕士专业：工程热物理指导教师：程晓舫20070501中国科掌技术大学硕士学位论文摘要由于硅太阳电池的I．V特性较强烈地随F1照强度和电池温度而变化，复现电池及由相应的太阳电池或用其构成的组件、阵列在不同日照、温度下的I．v特性显得特别需要。而通过外部测量的电性参数的值，确定太阳电池的模型参数，是复现电池I-V特性的前提，因此硅太阳电池的参数提取是众多光伏系统研究及工程设计人员共同关心的课题。本文主要探讨几种基于一条I—V

2、特性曲线上若干点的外部电性参数值提取硅太阳电池模型参数的解析方法，包括：基于工程模型的二参数提取，基于完整模型的五参数提取，以及基于简化模型的三参数提取。工程模型的参数提取简单易行，只要有外部电性参数的值，就能方便地根据计算公式计算两个模型参数的值，缺点是精度不高。完整模型进一步考虑了并联内阻及光生电流的影响，并通过求解完整模型电流方程的全微分，构建了封闭的方程组求解完整模型的5个模型参数值，它的拟合精度高，但是由于确定丌路电压点斜率值比较繁琐，所以不适合工程计算。对r简化模型的电流方程，本文通过变换硅太阳

3、电池的电流方程，依据极值条件下功率对电压的一阶导数为零的条件建立一个封闭的方程组，得到三个模型参数的解析解。此方法求解过程简便，需要的测量参数少，拟合精度高于工程模型的计算结果，其确定方法又比五参数的解法简单易行，因此可以应用于工程计算，它优于其它提取模型参数的解析方法。关键词硅太阳电池I-V特性曲线电流方程模型参数电性参数中国科掌技术夫掌硕士掌位论文AbstractSincetheI-Vcharacteristicsofthesolarcellchangesintensivelyalongwiththev

4、arietyoftheilluminationandthetemperatureofthecell，recurringtheI-Vcharacteristicsofthesolarcellandthemodule，arraycomposedbyitindifferentilluminationandtemperatureshasbeingasignificanttask．Asweknownthedeterminationofthesolarcell’Smodelparametersthroughit'sel

5、ectricalparametersisthepreconditionofrecurringtheI-Vcharacteristics，SOextractingthemodelparametersisaproblemthatmostpersonnelinthephotovoltaicfieldConCernThispaperpresentsseveralexplicitmethodstoextractthemodelparametersofthesolarcellbasedonelectricalparam

6、etersofseveralpointsinthesingleilluminatedI-VcharacteristicscurveItincludesextractingthetwomodelparametersoftheengineeringmodel，thefivemodelparametersoftheintegratedmodelandthethreemodelparametersofthesimplemodel．Extractingtheengineeringmodel’Sparametersis

7、veryeasy．wecancalculatethetwomodeIparametersbytheequationsifweknowtheelectricalparametersthedisadvantageisit'sprecisionisnotSOgood．Consideringtheinfluencesoftheshuntresistanceandthephoto-current．theintegratedmodelconstitutesfiveindependentequationstoextrac

8、tthefivemodelparameters，byusingthecompletedifferentialequation．Sincedeterminationoftheslopeisdifficult，thismethodisnotsuitablefortheengineeringcalculationTothesimplemodel’Scurrentequation，thispaperpresentsane