太阳能电池和电池板太阳能电池级的测试为研究、质量保证和生产所需。对于不同的行业,如用于太空或者在地面,测量精度、速度和参数的重要性会有不同,但有一些在
电气测试基础任何测试环境都必须测量的重要参数:
● 开路电压(Voc)
没有电流时的电池电压
● 短路电流(Isc)
负载电阻为零时从电池流出的电流
● 电池*大功率输出(Pmax)
电池产生*大功率时的电压和电流点
通常把I-V 曲线上的Pmax 点作为*大功率点(MPP)
●Pmax 的电压(Vmax)
电池在Pmax 的电压电平
●Pmax 的电流(Imax)
电池在Pmax 的电流电平
● 器件的转换效率(η)
● 太阳能电池接到电路时转换(从吸收光的电能)和收集功率的百分比。计算 2
● 方法是用标准条件(STC)和太阳能电池表面积(Ac ,单位是m) 下的*大功 2
● 率点Pmax 除以输入光辐照度(E,单位是W/m)
● 填充因子(FF)
● *大功率点Pmax 与开路电压(Voc)及短路电流(Isc)之
● 电池的二极管特性
● 电池的串联电阻
● 电池的旁路电阻
太阳能电池开路电压(Voc) 一般在3V 至0.6V 范围,短路电流(Isc)通常 低于8A。
太阳能电池板通常定义为封装和连接在一起的一个以上电池。太阳能电 池板有不同的电压和电流范围,但功率产生能力一般为50W 至300W。太阳能电池和电池板有许多相同的需要测试参数,如Voc,, Isc,Pmax 和I-V 曲线。
这里的两象限电源是指一种能够不仅能输出,而且还能吸入电流的电源 即具有正电流和负电流能力的仪器。这类仪器组合了电子负载和直流源的功 太阳能电池能。在本节中,我们把这种两象限电源简称为“直流源”。负电流是指直流源 作为电子负载吸入的阱电流,正电流是指直流源的输出电流。为捕获电池的Pmax ,Voc ,Isc 和I-V特性,可让直流源工作于恒压(CV)模式,由此产生的电 流,无论是正电流还是负电流,就都可用该直流源测量。当然,为得到高吞吐 率和**的I-V 曲线,这样的仪器必须有高测量精度,以及实现快速和**电 压跳变的能力。由于太阳能电池测试往往需要长电缆,以及直流源和太阳能电 池间存在着开关,因此需要直流源有远端感应能力。为防止测试装置中的振 荡,远端感应必须有高稳定性。有害的振荡会导致精度问题,并降低吞吐率。 四象限直流源能提供负电压和负电流,它用于太阳能电池测试有两个原因。首先是为克服电池中的任何串联电阻。您可用稍偏负的电压建立跨Rs的零点位,以进行真实的Isc 测量。**个 原因是用负电压值**表征电池电气特性可能需要对电池反向偏置。对电池 施加反向偏置,在图3 曲线的线性区测量电压变化引起的泄漏电流变化,就可 图3: 太阳能电池的反向偏置区计算电池的旁路或并联电阻,即电池的Rp。也可让电池的反向偏置超过线性 区,以确定如图3 所示的电池击穿范围。