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1、第28卷第4期上海有色金属Vol128No142007年12月SHANGHAINONFERROUSMETALSDec.2007文章编号:1005-2046(2007)04-0176-05不同光强下太阳电池组件曲线因数的研究张剑(上海超日太阳能科技发展有限公司,上海201406)摘要:通过测试太阳电池组件在不同入射光强下的电性能参数,采用作拟合曲线的方法求解不同光强下太阳电池组件的曲线因数,并在此基础上分析组件曲线因数与入射光强的关系。关键词:太阳电池组件;入射光强;曲线因数;单指数模型;拟合曲线+1中图分类号:TM9141
2、4文献标识码:AStudyofCurveFactorofSolarCellUnitsunderDifferentIncidentLightIntensitiesZHANGJian(ShanghaiChaoriSolarEnergyScience&TechnologyCo.,Ltd.,Shanghai201406,China)Abstract:Theelectricalpropertiesofthecaptionedunitsunderdifferentincidentlightintensitiesweretestedan
3、dtheI2Vcurveoftheunitswasdrawnwiththemethodofmatchedcurve,onthebasisofwhichtherelationbetweenthecurvefactorandtheincidentlightintensitieswasstudied.Keywords:solarcellunits;incidentlightintensity;curvefactor;mono2indexmodel;matchedcurve太阳电池组件的曲线因数n也将发生明显的变0前言化。当Iin
4、较大时,相当于对半导体器件的大注太阳电池组件在实际应用中,每时每刻的输入,n也会严重偏离理想值。当然,随着入射光出功率几乎都是不一样的,而且很少时间能达到强的增大,组件的输出功率会不断增大。然而,它的标称功率,这主要是受到它接受的入射光强曲线因数和温度也会随之增加,输出功率增加的的影响,其次是环境温度也会影响输出功率。幅度会逐步减小。太阳电池组件是由一定数量的太阳电池串/本文根据太阳电池参数的模拟模型,采用作并联接后层压封装而成的,其电性能主要由太阳拟合曲线的方法求解不同光强下太阳电池组件的电池的性能决定。太阳电池的二极管
5、品质因数曲线因数,并在此基础上分析研究太阳电池组件(又称为二极管曲线因数,用字母n表示)直接曲线因数n与入射光强Iin的关系。反映了所制备的太阳电池的好坏,理想情况是曲1理论分析线因数n=1。当光线照射到太阳电池组件上时,相当于对太阳电池进行光注入。而当撤消光照射按照国际、国内相关光伏标准的规定,太阳时,则撤消了光注入。针对不同的入射光强Iin电池组件的标称功率是在一定温度和标准太阳光收稿日期:2007207204作者简介:张剑(19702),男,湖南岳阳人,工程师,长期从事半导体材料的研究。第4期张剑:不同光强下太阳电池
6、组件曲线因数的研究1772强条件(AM115,100mWPcm)下的测试值,是函数,即[1,2]目前公认的对太阳电池组件的度量衡。Iin⊥=Iin⊥(t)(1)实际应用中,在地球表面上的某一点,由于对于平行光源来说,要改变太阳电池组件的太阳光的入射角随着时间的改变而变化,同时受入射光强,可以:(1)直接改变光强强度Iin;到诸如云层、季节、纬度等因素的影响,地球表(2)改变入射角α,如图1(a)所示。面接收到的太阳光能量是不断改变的。按照物理对于点光源来说,要改变太阳电池组件的入学中正交分解分析方法,太阳电池组件在一天之射
7、光强,可以:(1)直接改变光强强度Iin;(2)中,垂直于组件正面方向上的光强分量是时间的改变点光源距离d,如图1(b)所示。图1入射光强示意据文献[3]报道,在工程应用中,太阳电VI=Il-ISexp-1(3)池参数的单指数模型比双指数模型更简单、实nVTV用,所以本文中采用单指数模型来模拟太阳电池亦即:I=(Il+IS)-IS·exp(4)nVT组件。对于由36片太阳电池串联组成的太阳电池[4]太阳电池等效电路如图2。组件,由于存在失配的问题,因此用曲线因数的有3效平均值n代替n。为便于分析,假定每片电池的电性能特性相
8、同,亦设I、V为太阳电池组件负V载上的电流、电压,则用代替(4)式中的V,于36是得到如下的太阳电池组件的I2V关系式:VI=(Il+IS)-IS·exp3(5)图2太阳电池等效电路36nVT[5]将边界条件:(1)V=0时,I=ISC和(2)V=太阳电池参数单指数模型的I2V关系为:VOC时,I=0代