简易测光伏组件的I-V特性

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1、2008-3-8简易测光伏组件的I-V特性深圳市知育光电科技有限公司刘晓波摘要用一个万用表在太阳光下简易测太阳光伏组件的I-V特性并推算出该组件瓦数的方法。前言为了简易而快捷的评估出太阳光伏组件最大可能的输出功率，本文采用了“确定组件的最大极限功率”法；“极限功率”是去掉串联电阻影响的组件I-V特性。。1．确定组件的最大极限功率所用的工具1.1数字万用表一块；1.2标准电池；2．方法和步骤2.1确定组件的Isc(STC)：用数字万用表在晴天阳光下测标准电池的短路电流，通过它的标定值算出当时的太阳辐照度，即可确定组件的Isc(STC)；2.2测组件的电压V*：

2、6把标准电池（测辐照度用）和被测组件固定在同一测试平面上，在晴天的阳光下，通过改变该平面倾角选组件的短路电流Isc*，使得Isc（STC）—Isc*==Im——（1）;其中Im是组件供应商提供的组件最大功率点的最佳负载电流，然后在此辐照度下测组件的开路电压V*；3．比较和估算：组件供应商提供的组件最大功率点的最佳负载电压Vm:则Vm

3、限功率大于厂家给出的功率，这是正常的；但如果大的很多，说明厂家的太阳电池和组件组装的工艺有问题。但如果测出的极限功率小于厂家给出的功率，则厂家给出的功率不可信。4．实例：确定组件的极限I—V曲线4.1.测太阳电池组件的“结I-V曲线”6在连续变化的各祌太阳光辐照度下，测太阳电池（组件）的短路电流（I）和开路电压（V）后求出它的关系曲线；方法是，把被测的某个电池面对太阳光照测电池的I和V，然后改变电池与太阳光线夹角θ，每变化一次θ，测一次太阳电池的I和V，举例如下（注）：测I和VΘ*908583807773706555I(mA)1301159978725551

4、4738V(V)26.025.024.624.023.422.822.522.322.1Θ*4640343028201410I(mA)282417149621V(V)21.020.920.220,119.618.015.011.0Θ*：表中的数据只表明角度变化的次序（由大到小），具体数据还要根据电流I和电压V各自变化的间隔，要尽量相接近而定。130mA和26V分别为太阳电池在“电池面对太阳光测电池的I和V”时，太阳光最大辐照度下的短路电流ISC和开路电压VOC4.2计算太阳电池在结电压VJ等于负载电压VR状态下，负载电流IR和负载电压VR：IR=ISC-IJ

5、，VR=V=VJIR(mA)01531525875798392VR(V)26.025.024.624.023.422.822.522.322.16IR(mA)102106113116121124128129130VR(V)21.020.920.220,119.618.015.011.004.3．做图图中，横轴VR(V)，纵轴IR(mA)从图中求出最大功率点PM，VM，IM然后求效率N=PM/太阳光辐照度´电池面积和曲线因子FF=PM/VOC´ISC（注）：测试举例用的是有色院(30´30cm)a-Si太阳电池组件4.4.确定负载的I-V曲线先确定太阳电池（组

6、件）的固定负载电阻阻值R**，然后在一定的太阳光辐照度下测电池组件的短路电流ISC并同时测R上的电压降VR和通过负载R的电流IR；则在该太阳光辐照度下通过太阳电池组件内部的电流IJ：IJ=ISC—IR改变太阳电池组件与太阳光线夹角θ6，让组件的短路电流等于IJ=ISC—IR并测该太阳光辐照度下太阳电池组件的开路电压，即结电压VJ，则太阳电池组件内部的串联电阻RS：RS=（VJ—VR）/IR或VR=VJ—RS×IR假设RS=10Ω则太阳电池组件确定负载I-V曲线和P-V曲线:IR(mA)01531525875798392VJ(V)26.025.024.624.

7、023.422.822.522.322.1VR(V)26.023.521.518.817.615.314.61412.9P(mW)035366797810211148115311621187IR(mA)102106113116121124128129130VJ(V)21.020.920.220,119.618.015.011.00VR(V)10.810.38.98.57.55.62.2-1.9-1.3P(mW)110210921006986908694282-245-1696图中：横轴IR(mA)，纵轴VJ(V)——系列2；纵轴VR(V)——系列1图中：横轴

8、IR(mA)，纵轴P(mW)**：如果太阳电池组件的