編者按:隨著光伏技術(shù)的不斷發(fā)展,光伏電站在日常生活中的應(yīng)用也越來越廣泛,對于光伏電池的基本知識(shí)是必不可少的。目前使用的大多都是硅太陽能電池,其基本特性分為:開路電壓、短路電流、大輸出功率、填充因子以及轉(zhuǎn)換效率等。對于這些特性的了解是很有必要的,詳細(xì)內(nèi)容參見下文。
隨著光伏電站的科普,很多家庭都使用上了光伏發(fā)電,太陽能光伏電池的基礎(chǔ)特性知識(shí)科普必不可少,除了開路電壓、短路電流等之外還有哪些知識(shí)是需要了解的呢?
太陽能光伏電池的作用在于把太陽的光能直接轉(zhuǎn)化為電能。目前地面光伏系統(tǒng)大量使用的是以硅為基底的硅太陽能電池,可分為單晶硅、多晶硅、非晶硅太陽能電池。在光伏發(fā)電過程中,太陽能光伏電池的基礎(chǔ)特性如下:
開路電壓
開路電壓UOC:即將太陽能光伏電池置于100mW/cm2的光源照射下,在兩端開路時(shí),電池的輸出電壓值。
短路電流
短路電流ISC:就是將太陽能光伏電池置于標(biāo)準(zhǔn)光源的照射下,在輸出端短路時(shí),流過電池兩端的電流。
大輸出功率
太陽能光伏電池的工作電壓和電流是隨負(fù)載電阻而變化的,將不同阻值所對應(yīng)的工作電壓和電流值做成曲線就得到太陽能電池的伏安特性曲線。如果選擇的負(fù)載電阻值能使輸出電壓和電流的乘積最大,即可獲得最大輸出功率,用符號(hào)Pm表示。此時(shí)的工作電壓和工作電流稱為最佳工作電壓和最佳工作電流,分別用符號(hào)Um和Im表示。
填充因子
太陽能光伏電池的另一個(gè)重要參數(shù)是填充因子FF,他是最大輸出功率與開路電壓和短路電流乘積之比。
FF是衡量太陽能光伏電池輸出特性的重要指標(biāo),是代表電池在帶最佳負(fù)載時(shí),能輸出的最大功率的特性,其值越大表示電池的輸出功率越大,F(xiàn)F的值始終小于1。由于受串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻的影響,實(shí)際太陽能光伏電池填充因子的值要低于上式所給出的理想值。串聯(lián)電阻越大,短路電流下降越多,填充因子也隨之減少的越多;并聯(lián)電阻越小,這部分電流就越大,開路電壓就下降的越多,填充因子隨之也下降的越多。
轉(zhuǎn)換效率
太陽能光伏電池的轉(zhuǎn)換效率指在外部回路上連接最佳負(fù)載電阻時(shí)的最大能量轉(zhuǎn)換效率,等于電池的輸出功率與入射到電池表面的能量之比。太陽能光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率是衡量電池質(zhì)量和技術(shù)水平的重要參數(shù),他與電池的結(jié)構(gòu)、結(jié)特性、材料性質(zhì)、工作溫度、放射性粒子輻射損傷和環(huán)境變化等有關(guān)。
原標(biāo)題:想了解光伏電池的看這篇:光伏電池的基礎(chǔ)特性