【科普】太陽能光伏電池的基礎特性須知

2020-12-01 索比光伏網

太陽能光伏電池的作用在於把太陽的光能直接轉化為電能。目前地面光伏系統大量使用的是以矽為基底的矽太陽能電池，可分為單晶矽、多晶矽、非晶矽太陽能電池。在光伏發電過程中，太陽能光伏電池的基礎特性如下：

開路電壓

開路電壓UOC：即將太陽能光伏電池置於100mW/cm2的光源照射下，在兩端開路時，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於標準光源的照射下，在輸出端短路時，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載電阻而變化的，將不同阻值所對應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Pm表示。此時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Um和Im表示。

填充因子

太陽能光伏電池的另一個重要參數是填充因子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，是代表電池在帶最佳負載時，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，FF的值始終小於l。由於受串聯電阻和並聯電阻的影響，實際太陽能光伏電池填充因子的值要低於上式所給出的理想值。串聯電阻越大，短路電流下降越多，填充因子也隨之減少的越多；並聯電阻越小，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。

轉換效率

太陽能光伏電池的轉換效率指在外部迴路上連接最佳負載電阻時的最大能量轉換效率，等於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換效率是衡量電池質量和技術水平的重要參數，他與電池的結構、結特性、材料性質、工作溫度、放射性粒子輻射損傷和環境變化等有關。

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