太阳能电池板的伏安特性跟光照强度,温度有直接关系。
只有要求在标准测试条件下(光强:1000W/㎡,AM1.5,25℃)来测量其伏安特性,才有可比性。
需要购买专用设备:太阳能光伏组件闪光模拟器(简称组件测试仪)
在太阳伏电池安特性测量实验中怎么计算最佳工作电流Im和电压Vm?
主要测量参数2个:一是开路电压,二是短路电流。
1、开路电压测量方法,是电池板不接负载放在太阳光下面直射,用万能表直流电压档测输出端电压即可。
2、短路电流测量方法,用万能表直流电流档直接测量输出端。档位选择大一些。
扩展资料:
使用注意
1、在使用万用表之前,应先进行“机械调零”。即在没有被测电量时 ,使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。
2、在使用万用表过程中,不能用手去接触表笔的金属部分 ,这样一方面可以保证测量的准确,另一方面也可以保证人身安全。
3、在测量某一电量时,不能在测量的同时换档,尤其是在测量高电压或大电流时 ,更应注意。否则,会使万用表毁坏。如需换档,应先断开表笔,换档后再去测量。
4、万用表在使用时,必须水平放置,以免造成误差。同时, 还要注意到避免外界磁场对万用表的影响。
太阳能电池基本特性测定实验误差分析
Vm 和 Im 是指, 当Vout * Iout 取值最大的 V 和 I。也就是传说中的 最大功率点电压和电流。
光伏电池的伏安特性曲线不是一个定曲线,会根据不同的光照和温度有所区别。
如果可以简单的计算得到,也就不会有最大功率点追踪(MPPT)控制了
一般来说,最佳工作点电压Vm,是在开路电压的60-90%之间的某个位置.
如果你非要计算的话,可以 对电池板的模型方程 通过对 输出电压V 求导找出极值点,但是条件是 必须固定光照 和 温度其 这两个条件。
关于这个的问题的论文有很多,推荐一篇:
[32] Sera, D. Teodorescu, R. Hantschel, J. Knoll, M.. Optimized Maximum Power Point Tracker for Fast-Changing Environmental Conditions [J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2008, 55(7):2629 – 2637.
大学物理实验里太阳能电池伏安特性测量中,为什么无光照时Isc和Voc不为零??求助
误差分析:
一、系统误差:
1、电流表与电压表内阻以及导线内阻接触电阻对实验的影响;
2、最小二乘法拟合中对I0的忽略导致的误差;
3、因为导线的接入导致遮光罩没有完全密封;
4、万用表及变阻箱造成的误差;
5、导线的接入电阻。
二、随机误差:
1、万用表读数不稳定;
2、导线的接入电阻;
3、温度及电源电压的频繁波动;
4、实验台面有微小振动导致光强并不恒定;
5、光源自身功率并非绝对恒定造成的误差。
太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”,是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被满足一定照度条件的光照到,瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏(Photovoltaic,缩写为PV),简称光伏。
太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的晶硅太阳能电池为主流,而以光化学效应工作的薄膜电池实施太阳能电池则还处于萌芽阶段。
扩展资料:
基本特性
太阳能电池的基本特性有太阳能电池的极性、太阳电池的性能参数、太阳能电环保电池的伏安特性三个基本特性。具体解释如下
1、太阳能电池的极性
硅太阳能电池的一般制成P+/N型结构或N+/P型结构,P+和N+,表示太阳能电池正面光照层半导体材料的导电类型N和P,表示太阳能电池背面衬底半导体材料的导电类型。太阳能电池的电性能与制造电池所用半导体材料的特性有关。
2、太阳电池的性能参数
太阳电池的性能参数由开路电压、短路电流、最大输出功率、填充因子、转换效率等组成。这些参数是衡量太阳能电池性能好坏的标志。
3 太阳能电池的伏安特性
P-N结太阳能电池包含一个形成于表面的浅P-N结、一个条状及指状的正面欧姆接触、一个涵盖整个背部表面的背面欧姆接触以及一层在正面的抗反射层。当电池暴露于太阳光谱时,能量小于禁带宽度Eg的光子对电池输出并无贡献。
能量大于禁带宽度Eg的光子才会对电池输出贡献能量Eg,小于Eg的能量则会以热的形式消耗掉。因此,在太阳能电池的设计和制造过程中,必须考虑这部分热量对电池稳定性、寿命等的影响。
参考资料:
百度百科-太阳能电池
抽象的说这是光伏器件的“暗I-V”特征,具体如下(关于你的问题在第3点和第4点):
光伏电池的核心是p-n结(需要了解半导体物理)部分,也就是在p型材料和n型材料界面存在载流子扩散运动,该扩散是由于载流子的浓度梯度所导致。这种扩散运动使得该p-n结在界面一侧积累电子,另一侧积累空穴,亦即产生了由空穴指向电子方向的电场,在半导体物理中叫做“built-in potential (内建势)”;
当光照时,在电池的“主体”部分产生“光生载流子”亦即“电子-空穴”,该载流子在上述的内建势作用下被 “扫” 到对应的两个电极,该过程就是电子-空穴的有效收集过程,亦即产生了我们太阳电池所谓的电流,也就是太阳电池工作的基本原理啦;
无光照时,由于p型材料和n型材料本身具备不同浓度的电子或者空穴,因此在上述1中所述的载流子扩散运动也会发生!一旦发生了载流子的运动,也就是有电子定向移动了,自然会有电流产生,这也是你在实验测量中为什么Isc不为零的原因。在光伏器件中,把这个电流成为暗电流或者漏电,对光伏器件的性能来说有负面影响;
有关Voc的解释更加容易理解了!因为Voc是一种开路状态下的电压,亦即没有形成闭合回路。由于上述1中称述了一种“内建势”,正是由于这种内建势的存在使得光伏电池在开路状态下也具备产生电流的这种 ”趋势“ 和 ”能力”,因为在电池内部,也就是p-n结处,一侧是正电荷的积累,另一侧是负电荷的积累,自然会有电势存在了,即便无光照也不为零。
罗嗦了很多,希望能够帮助你,好好学吧
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