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光伏电池电气性能的评测

时间:06-05 来源:3721RD 点击:

1.1、太阳能电池简介

来自于日光的电能是真正"绿色"和廉价的能源,但是需要基于光伏(PV)电池和存储设备(例如电池)的能量转换系统。PV或太阳能电池在户外照明领域,甚至在全家用和工业领域的应用越来越广泛;它们可以采用与半导体器件制造相同的工艺进行制作。太阳能电池的功能非常简单:吸收太阳光的光子并释放出电子。当在太阳能电池上连接负载时,就会产生电流。

PV电池和材料的电气特征分析需要进行多种电气测量。这些测试工作可以在研发过程中在电池上进行,也可以作为电池制造工艺的组成部分。这些测试包括电流与电压关系(I-V)、电容与电压关系(C-V)、电容与频率关系(C-f)和脉冲I-V测试等。利用这些电气测试结果可以提取出很多常用的参数,例如输出电流、最大输出功率、掺杂密度、转换效率、电阻率和霍尔电压。

PV电池采用各种吸光材料制作,包括结晶和非晶硅,碲化镉(CdTe)和铜铟镓硒化物(CIGS)材料制成的薄膜,以及有机/聚合物类的材料。

1.2 光伏电池等效电路模型

PV电池的等效电路模型(如图1所示)能够帮助我们深入了解这种器件的工作原理。理想PV电池的模型可以表示为一个感光电流源并联一个二极管。光源中的光子被太阳能电池材料吸收。如果光子的能量高于电池材料的能带,那么电子就被激发到导带中。如果将一个外部负载连接到PV电池的输出端,那么就会产生电流。


图1. 由一个串联电阻(RS)和一个分流电阻(rsh)和一个光驱电流源构成的光伏电池等效电路。

光伏电池电气性能的评测.pdf

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