太阳电池串联电阻与Ⅰ-Ⅴ曲线斜率的关系-论文.pdf

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1、云南师范大学学报(自然科学版)JournalofYunnanNormalUniversity2014年3月34卷2期(Vo1．34No．2)DOI：10．7699／j．ynnu．ms一2014—022太阳电池串联电阻与曲线斜率的关系魏晋云(云南师范大学太阳能研究所，云南昆明65050O)摘要：太阳电池的串联电阻对其』_V曲线有显著的影响．串联电阻越大，V曲线在开路电压处偏离串联电阻为零的，_曲线越大．偏离度可由开路电压处的斜率表示．开路电压处的V曲线斜率与串联电阻的相关关系可由卜V特性方程分析得到．关键词：太阳电池；串联电阻；曲线斜率；Mat

2、lab中图分类号：TM914．4文献标志码：A文章编号：10079793(2014)02～0040—02太阳电池的串联电阻显著地影响V曲线卜．从太阳电池的曲线可以看出，串联电阻越大，曲线在开路电压处偏离串联电阻为零的V曲线的程度也越大，由偏离度可以判断串联电阻的大小．偏离度可由在开路电压处的曲线斜率表示．对一般的太阳电池，并联电阻很大，其分流作用可以忽略不计．本文忽略并联电阻，根据太阳电池的方程，推导出了在开路电压处斜率与串联电阻的关系，证明了偏离度与串联电阻的相关关系．1理论计算太阳电池的V特性方程．eXp()一]1_其中热电压一(2)理想

3、PN结，n一1．并联电阻很大，在并联电阻上的分流可忽略．串联电阻很小，只减小填充因子，光生电流等于短路电流l3]，即，L=，(3)由(1)式可得J—一一』J(。】『exp()一1]J㈩(4)开路I===0，可得反向饱和电流是开路电压和短路电流的函数：一求expIJ～lAM]．5光谱、100mW／cm光照、25℃条件下，计算得2×2em的硅太阳电池的开路电压。和短路电流J分别为570mV、120mA．由以上公式，用Matlab，可得到串联电阻为0Q、0．5Q和1Q时的曲线，如图1所示．*收稿日期：201310—25作者简介：魏晋云(196卜)，

4、男，云南昆明人，副研究员，主要从事太阳电池方面研究第2期魏晋云：太阳电池串联电阻与I_V曲线斜率的关系fI图1不同串联电阻的j—V曲线Fig．1Vcurvewithseriesresistance从太阳电池的V曲线可以看出，串联电阻越大，曲线在开路电压处附近偏离串联电阻为零的I—V曲线的程度也越大，实际上可从偏离度判断串联电阻的大小．偏离度可由V曲线在开路电压处的斜率表示，由式(4)，可得到在开路电压处的斜率：dr．l』C⋯一。一一其中exp(gcc)一4．6332(7)开路电压处的偏离度即斜率与串联电阻的关系为相关关系，串联电阻越大，偏离越

5、大．开路电压处，电流与电压的关系并非线性关系，不能直接测量斜率，从而准确得到串联电阻的具体数值，只能从偏离度判断串联电阻的大小．2结论不考虑并联电阻的影响，对太阳电池的V方程进行分析，可得到、／r曲线在开路电压处的斜率与串联电阻的公式，证明了偏离度随串联电阻增大而增大的相关关系．参考文献：Eli魏晋云．太阳电池串联电阻的解析解[J]．太阳能，2012(9)：37—38．E23魏晋云．太阳电池最大功率的稳定性[J]．云南师范大学学报：自然科学版，2012，32(5)：27—29．[3]魏晋云．太阳电池效率与串联电阻的近似指数关系[J]．太阳能学

6、报，2004，25(3)：356—358．E4]魏晋云．太阳电池填充因子与串联电阻的线性关系EJ]．云南师范大学学报：自然科学版，2013，33(2)：39—40RelationshipbetweenSeriesResistanceandSlope0fVCurveofSolarCellWElJin-yun(SolarEnergyResearchInstitute，YnnnanNormalUniversity，Kunming650500，China)Abstract：Seriesresistanceaffects／-Vcurveofsolarc

7、ellnotably．ThegreateriSseriesresistance，thegreateriSdeviationof／-Vcurveatopencircuitvoltagefromthe／-VCurvewhoseseriesresist—anceiSzero．Thedeviationcanbeexpressedastheslopeatopencircuitvoltage．Relationalex—pressionfortheslopeatopencircuitvoltageandseriesresistancehasbeendedu

8、cedusinganaly—sisoftheVequation．Keywords：Solarcel1；Seriesresistance；Curveslope；Mat