太阳能电池方阵测试条件

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(1)太阳能电池方阵测试条件

由于太阳能电池组件的输出功率取决于太阳辐照度、太阳能光谱的分布和太阳能电池的温度,因此太阳能电池组件的测量要在标准条件下(STC)进行,测量条件被欧洲委员会定义为101号标准,设定在太阳能电池板的表面温度为25℃,太阳能辐射强度为1000W/㎡的条件下的测试,称为标准测试状态,如图1所示。

在该条件下,太阳能电池组件所输出的最大功率被称为峰值功率,表示为Wp(peakwatt)。在很多情况下,组件的峰值功率通常用太阳模拟仪测定并和国际认证机构的标准化的太阳能电池进行比较。

在户外测量太阳能电池组件的峰值功率是很困难的,因为太阳能电池组件所接受到太阳光的实际光谱取决于大气条件及太阳的位置;此外,在测量的过程中,太阳能电池的温度也是不断变化的,所以户外测量太阳能电池组件的误差很容易达到10%或更大。在户外测量太阳能电池组件的测试条件:

1)天气晴朗,太阳周围无云,太阳总辐照度不低于700mw/cm2。

2)在测试周期内的辐照不稳定度不应大于±1%,辐照不稳定度的计算按《地面用太阳电池电性能测试方法》中相关规定,被测方阵表面应清洁。

太阳能电池组件的技术参数测试及要求如下:

1)太阳能电池方阵的电性能参数测试按《地面用太阳电池电性能测试方法》和《太阳电池组件参数测量方法(地面用)》的有关规定进行。

2)太阳能电池方阵的开路电压应符合设计规定。

3)太阳能电池方阵实测的最大输出功率不应低于各组件最大输出功率总和的90%。

4)太阳能电池方阵输出端与支撑结构间的绝缘电阻不应低于50MΩ。

在太阳能电池方阵测试完毕后,应盖上并锁紧所有太阳能电池组件的接线盒盒盖,并在太阳能电池方阵的输出端标注明显的极性标志和子方阵的编号标志。

(2)太阳能电池组件的主要技术参数

太阳能电池组件的主要技术参数有:

1)太阳能电池组件的光电转换效率η%。太阳能电池组件的光电转换效率是指太阳能电池组件将接收到的光能转换成电能的比率:

η=P0/E×100%

式中:η为转换效率;P0为输出功率;E为太阳能电池组件被照射的太阳能量。

太阳能电池组件的转换效率是评估太阳能电池组件性能的重要指标,是决定太阳能电池组件是否具有使用价值的重要因素,晶体硅类太阳能电池的理论转换效率极限为29%,而现在的太阳能电池的转换效率为17%~19%,因此,太阳能电池在技术上还有很大的发展空间。目前晶体硅类太阳能电池组件的光电转换效率:实验室η≈24%,产业化:η≈15%。

2)单体太阳能电池的电压V为0.4V~0.6V,是由材料的物理特性决定的。

3)填充因子FF%是评估太阳能电池带负载能力的重要指标:

FF=(Im×Vm)/(Isc×Voc)

式中:Isc为短路电流,Voc为开路电压,Im为最佳工作电流,Vm为最佳工作电压。

太阳能电池组件的输出功率与其面积大小密切相关,面积越大,在相同光照条件下的输出功率也越大。太阳能电池组件的优劣主要由开路电压和短路电流这两项指标来衡量。

4)环境温度和太阳能电池组件的温度直接影响着太阳能电池组件的性能,当温度升高时其开路电压下降,呈线性关系。不同的材料的太阳能电池组件,都有着自己的工作温度范围。而对于某一种太阳能电池组件而言,在不同的温度时,为得到最大的输出功率所需的最佳负载也不同。例如:在标准状况下:AM1.5光强,t=25℃,某类太阳能电池组件输出功率为100Wp,如果太阳能电池组件温度升高至45℃时,则其输出功率就达不到100Wp。


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