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太阳能电池输出特性测量的基本方法

2011-04-08 10:54:00| 来源: solarzoom| 评论:0| 点击: |

  为了对太阳能电池的输出特性作出正确的评价,测量和计算应该按下面三个步骤依次进行:   1、测量入射于太阳能电池的光强
  要想知道在室内照明灯下太阳能电池的特性,首先要确定光源的种类(白色荧光灯、白炽灯等),再测量照度。要了解太阳光下太阳能电池的特性时,采用室外的太阳光,或者采用接近于太阳光的模拟太阳光作光源,再测量光的强度。在测量光的强度时,要用一预先已知光强和输出电流关系的参考电池作为标准,或者直接测量光的能量和光谱。   2、测量太阳能电池的输出特性
  左图是太阳能电池输出特性测量电路示意图。其中图一 (a)由电池、电压表、电流表和可变负载组成,改变可变电阻值即可得到电池的输出特性;当太阳能电池的输出电流很大时,由于电流表的内电阻和太阳能电池的引线电阻,就不能正确测量了。此时,要用图一(b)所示的电路用两个回路来分别测量电压和电流以减少导线电阻的影响,同时用可变电源作负载以补偿电流表内电阻的影响。

图一


  在使用电路(a)测量太阳能电池的输出特性时,可使可变电阻开路来测开路电压,使可变电阻短路来测短路电流;在用电路(b)进行测量时,可调节电源负载使电流为零来测量开路电压,调节电源负载使输出电压为零时,则可得到短路电流。   3、计算电池的转换效率
  根据所测得的太阳能电池的输出特性,计算出各点的电压与电流乘积,然后求出:
  最佳工作电压Vop:即太阳能电池输出为最大时的电压;
  最佳工作电流Iop:即太阳能电池输出为最大时的电流;   据此计算出填充因子和转换效率:
  FF=VopxIop/VocxIsc
  η=VopxIop/SxPin
  其中S是电池面积,而Pin是步骤1中得到的入射光功率。   下面图二是太阳能电池输出特性测试的装置示意图。此处为了消除测试引线的串联电阻和相关的接触电阻对测量结果的影响,电压引线和电流引线是分开的。同时,整个被测电池与恒温块接触,保持温度在25度或28度,这两个温度都是太阳能电池测试的标准温度。测试前,先用标准电池调节光源的辐照度,直到标准电池的输出特性达到其标定参数为止。然后再测试待测的太阳能电池样品。

图二


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