太阳能光伏系统概论第三章下(B).doc

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1、这里，逆饱和电流的作用，由PN结两端的少数载流子和扩散常皿决定的常数;V:光照射时的太阳电池的端电压;n:二极管因子;k:波耳兹曼常数;T:温度℃。PN结被光照射时，所产生的载流子的运动方向与(3.1)式中的I电流方向相反，用I.表示。光照射时的太阳电池端子电压V与光电，流密度1ph的关系如下:最佳动作电流为：当光照射在太阳电池上时，太阳电池的电压与电流的关系可以简单地用图3.19所示的特性来表示。如果用I表示电流，用V表示电压，也可称为I-V曲线。图中:叹:开路电压;I:短路电流;V:最佳动作电压;Io:最佳动作电流。如前所述，图中的最

2、佳动作点对应太阳电池的级大出力Pmax最大值由址佳动作电压Vop与址佳动作电流1op的乘积得到实际上，太阳电池的动作受负载条件、日照条件的影响，动作点会偏离佳动作点。1.开路电压Voe图中横坐标_L所示的电压Voe称为开路电压.即太阳电池的正极(-)之问未被连接的状态，即开路时的电压。单位用v(伏特)表示。太阳电池一单元的开路电压一般为0.5一0.SV左右。用小联的方式可以获得较高的电压。2.短路电流1.太阳电池的正极(+)、负极(一)之间用导线连接，正负极之网短路状态时的电流。用I.。表示，单位为A(安培)。短路电流值随光的强度变化而变

3、化。另外，太阳电池单位面积的电流称为短路电流密度，其单位是A/m2或者mA/cm203.曲线因子FF曲线因子(CurveFillFactor)为图中的斜线部分的长方形面积(Pmax=[Vop×Iop)与虚线部分的长方形面积(Voe×Ioe.)之比曲线因子是一个无单位的量，是衡量太阳电池性能的一个重要指标。曲线因子为I时被视为理想的太阳电池特性。一般地，曲线因子的值小于1.0，在0.5一0.8之间。4.太阳电池的转换效率太阳电池的转换效率(ConversionEfficiency)用来表示照射在太阳电池上的光能V(转换成电能的大小。一般界输

4、出能量与人射能盆之比来表示，即：转换效率=(太阳电池的输出能址/人射的太阳能量)x100%例如，太阳电池的面积为I矿.太阳光的能旦为1kW/袱，如果太阳电池的发电出力为0.1KW，则:太阳电池的转换效率二(0.lkW/IkW)x100%二10%转换效率10%惫味着照射在太阳电他上的光能只有十分之一的能量被转换成电能。太阳电池的转换效率是衡址太阳电池性能的另一个盆要衍标。但是.对于同一块太阳电池来说，山于太阳电池的负载的变化会影响其出力，导致太阳电池的转换效率发生变化。为了统一标准一般采的损失，这部分的损失为15%左右。除了以上的理论上的损

5、失导致太阳电池的转换效率下降之外.实际上，由于电流的流动所产生的焦耳摄失，光电效应导致的电子、正孔再结合时所产生的再结合损失的存在.太阳电池的转换效率一般在14%一20%。3.4.2太阳电池的分光感度特性对于太阳电池来说，不同的光照射时所产生的电能是不同的。例如，红色的光所产生的电能与蓝色的光所产生的电能是木一样的。一般用光的颜色(波长)与所转换生成的电能的关系，即用分光感度特性来表示。太阳电池的分光感度特性如图3.20所示。由图可见.不同的太阳电池对于光的感度是不一样的，在使用太阳电池时特别重要。图3.21所示为荧光灯的放射频谱与AM-

6、1.5的太阳光频谱，荧光灯的放射频谱与非晶硅太阳电池的分光感度特性非常一致。由于非晶硅太阳电池在荧光灯下具有优良的特性，因此在荧光灯下(室内)使用的太阳电池设备采用非晶硅太阳电池较为合适。3.4.3太阳电池的照度特性太阳电池的出力随照度(光的强度)而图3.22为荧光灯变化的，单晶硅太阳电池以及非晶硅太阳电池的电流、电压特性。(开路电压),1:c(短路电流)以及Pmax图3.23所示。由图可知:1.短路电流1。与照度成正比;(最大出力)的照度特性如光照下的照度特性如图3.24所示。可见，由于光的强度不同，正极(+)、负极(一)之间未被连接的

7、状态，即开路时的电压。单位用V(伏特)表示。太阳电池单元的开路电压一般为0.5-0.8Y左右。用串联的方式可以获得较高的电压。2.短路电流I太阳能电池的正极(+)、负极(一)之间用导线连接，正负极之网短路状态时的电流。用1.。表示，单位为A(安培)。短路电流值随光的强度变化而变化。另外，太阳电池单位面积的电流称为短路电流密度，其单位是A/in，或者mA/cm2,3.曲线因子FF曲线因子(CurveFillFactor)为图中的斜线部分的长方形面积曲线因子是一个无单位的量，是衡量太阳电池性能的一个重要指标。曲线因子为1时被视为理想的太阳电池

8、特性。一般地，曲线因子的值小于1.0，在0.5一0.8之间。4.太阳电池的转换效率太阳电池的转换效率(ConversionEfficiency)用来表示照射在太阳电池上的光能量转换成电能的大小