2.2 數(shù)學模型實驗驗證
為驗證上述分段函數(shù)的準確性,在實驗室中利用太陽模擬器進行遮擋實驗,分析組件中單片太陽電池的遮擋面積與輸出特性曲線的關系。實驗在標準測試條件:AM1. 5光譜,光強1000W/m2,環(huán)境溫度25oC下進行,所用儀器為德國optosolar公司制造的Module Tester,驗證用組件為京瓷公司KC50T-1組件,組件在進行遮擋模型驗證試驗前進行了測試,性能符合標定參數(shù)。
圖2 組件KC50T-1單片太陽電池受到0%、25%、50%、75%、100%遮擋后的輸出特性曲線。
(a)I-V曲線;(b)P-V曲線
隨著組件中單片電池受遮擋面積的逐步增大,開路電壓Voc、短路電流Isc幾乎不變。由于組件中并聯(lián)有兩組旁路二極管,故受到遮擋后的組件輸出I-V曲線呈現(xiàn)出兩個臺階,P-V曲線呈雙峰狀。而且,由于光生電流的大小與電池受光面積成正比,所以在兩個旁路二極管都阻斷的I-V曲線后半部分,組件的輸出電流受遮擋電池的光生電流影響,也隨著單片電池受遮擋面積的增大而成比例減?。划斦趽蹶幱奥湓诙嘤谝黄栯姵仄蠒r,輸出電流與受遮擋最多的單片電池所產(chǎn)生的電流一致。
另外,圖2中遮擋100%遮擋單片電池片時的I-V、P-V曲線,后半段出現(xiàn)一段直線的原因是:在該段的組件輸出電路和效率過低,儀器精度不足,無法收集數(shù)據(jù)。
以上實驗測得的輸出曲線,均符合基于遮擋現(xiàn)象的組件輸出數(shù)學模型的描述,可見此模型能反映組件在受到遮擋時的電性能輸出特征。
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來源:中大太陽能作者:孫韻琳,陳思銘,謝麗瑩,洪瑞江,沈輝
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