光伏電池特性的實(shí)驗(yàn)研究與探索

王凱 王秋妍 王道平

【摘要】光伏電池已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，而光伏電池的特性是研究其應(yīng)用的基礎(chǔ)。因此，本文將對光伏電池的特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和探索，主要對不同光照強(qiáng)度下光伏電池的特性進(jìn)行測試。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，光照強(qiáng)度對光伏電池的性能有至關(guān)重要的影響，因此，只有深入了解光伏電池的特性，才能將其高效的應(yīng)用到工程實(shí)踐中。

【關(guān)鍵詞】光伏電池 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 光伏電池性能

【中圖分類號】TM615.2 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）04-0244-01

引言

隨著科技的飛速發(fā)展，對電能的需求越來越大。太陽能電池通過光電效應(yīng)或者化學(xué)效應(yīng)，把光能轉(zhuǎn)化成電能。目前，以光電效應(yīng)工作的薄膜式太陽能電池已經(jīng)成為太陽能電池的主流。本文將對太陽能光伏電池在不同光照強(qiáng)度的特性進(jìn)行測試，分析光伏電池的特性。

1.光伏電池及其特性

光伏電池的工作原理是光電效應(yīng)，使用光電效應(yīng)原理來制造太陽能電池依然是當(dāng)下最成熟而且是使用價值最高的技術(shù)。光伏電池有三個基本特性：光伏電池的極性、光伏電池的性能參數(shù)、光伏電池的伏安特性。其中，光伏電池的輸出功率取決于太陽光照強(qiáng)度、太陽能光譜的分布和光伏電池的溫度、陰影、晶體結(jié)構(gòu)。

2.光伏電池實(shí)驗(yàn)測試

為了能夠更好的利用光伏電池，本文通過試驗(yàn)去探究1250*1250的薄膜太陽能電池板構(gòu)成的光伏電池的各項(xiàng)工作特性，主要針對一天內(nèi)不同的時間點(diǎn)和太陽光照逐漸變化，對光伏電池的特性進(jìn)行試驗(yàn)探究。本文中在不同光照強(qiáng)度下，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1-3所示。

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，當(dāng)太陽光的功率降低時，太陽能電池板的最大輸出功率會隨著降低，而且太陽能電池的內(nèi)阻也會隨之增高。這個試驗(yàn)結(jié)果符合太陽能電池的基本特性和工作原理。因此，太陽能電池的功率直接受影響太陽光輻射功率的影響較大。太陽光功率越大，最大輸出功率越大，太陽能電池的內(nèi)阻越小。

兩組太陽能電池并聯(lián)和串聯(lián)時（太陽光功率1080W/㎡），實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4和5。

從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可見，太陽能組并聯(lián)所得結(jié)果為：最大輸出功率為25.28W，內(nèi)阻為0.4～0.5Ω。兩組太陽能電池串聯(lián)時，最大輸出功率為35.424W，內(nèi)阻為1.9～2Ω。兩組試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比，可以得到：當(dāng)太陽能電池板并聯(lián)時，內(nèi)阻的計算方法和普通電阻相互并聯(lián)的計算方法一致，電流大約為單組電流的n倍（n為并聯(lián)太陽能電池組的組數(shù)）。最大輸出功率也呈倍數(shù)增長，但是會略小于單組最大輸出功率的整數(shù)倍；在太陽能電池組串聯(lián)時，輸出電壓呈倍數(shù)增長且略大于整數(shù)倍，電流會基本不變或略大于單組的電流。但是最大輸出功率得到較大提高，大于單組太陽能電池的整數(shù)倍。

3.結(jié)論

本文主要針對光伏電池的基本特性進(jìn)行了試驗(yàn)探究。重點(diǎn)對光伏電池在不同光照強(qiáng)度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測量不同負(fù)載時電池的電壓、電流和功率。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和分析，探究光伏電池的特性和影響其特性的因素，這將更加有利于光伏發(fā)電系統(tǒng)的探索和研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]李琪，楊衛(wèi)波等，太陽能光伏電池輸出特性的理論分析[J].揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報.2013（16）：42-45