太陽(yáng)能電池板串并聯(lián)特性實(shí)驗(yàn)2 光電元件溫度特性對(duì)比實(shí)驗(yàn)9 太陽(yáng)能電池串并聯(lián)特性測(cè)量太陽(yáng)能電池單節(jié)電池工作電流小于1伏，電壓為幾安培，不能直接應(yīng)用，通常需要要進(jìn)行串聯(lián)和并聯(lián)連接，以達(dá)到所需的電流和電壓，本實(shí)驗(yàn)是為了測(cè)試太陽(yáng)能電池的串并聯(lián)特性，為實(shí)際應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馓?yáng)能電池組件IV電學(xué)曲線的定性規(guī)律。 掌握本實(shí)驗(yàn)中測(cè)試設(shè)備的使用。 2、儀器及耗材 晶體硅太陽(yáng)能電池組件3個(gè)，專(zhuān)用電氣測(cè)試柜1個(gè)。 3、原理太陽(yáng)能電池是一個(gè)較大面結(jié)的PN晶閘管。 其工作電壓I可用下式表示： I0[exp(qV/nkT) 開(kāi)路電流表示為流過(guò)Voc負(fù)載的電壓； 伊芙？ 光爆發(fā)形成的氮化物產(chǎn)生光電流； knTln[(Isc/I0+1] (2.2) qI?Rs?RL? (2.1) Rsh 光電技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)2 光電元件溫度特性測(cè)量比q?一個(gè)電子的電量；電池的工作電流; n? 結(jié)構(gòu)因子; 玻爾茲曼常數(shù); T ? 電池絕對(duì)濕度; Voc 電池開(kāi)路電流; Rs 電池串聯(lián)內(nèi)阻; Rsh 電池并聯(lián)內(nèi)阻; RL 負(fù)載內(nèi)阻;工作時(shí)，太陽(yáng)能電池組件是由太陽(yáng)能電池片串聯(lián)和并聯(lián)連接而成的整體，組件的電氣性能會(huì)隨著單體電池串并聯(lián)數(shù)量的不同而變化。 。
串聯(lián)時(shí)電流疊加，并聯(lián)時(shí)電壓疊加，如圖9.1和圖9.2所示。 光電技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)2 光電元件溫度特性測(cè)量比恒定光強(qiáng)脈沖測(cè)試太陽(yáng)能電池伏安特性工作原理：通過(guò)控制脈沖氙氣的工作電壓，使其發(fā)光硬度在測(cè)試時(shí)間內(nèi)保持恒定，然后通過(guò)電子負(fù)載在恒定脈沖時(shí)間內(nèi)快速測(cè)試伏安特性曲線。 光脈沖的工作過(guò)程如圖9.3所示； 電子負(fù)載的工作原理如圖9.4所示。 將其輸出連接到主電路，通過(guò)調(diào)節(jié)Ui控制恒壓輸出Uo為一定值。 Uo主電路的電路占有一定的壓降，相當(dāng)于在主電路中連接一個(gè)形成Uo壓降的負(fù)載。 。 光電子技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)2 光電元件溫度特性比較圖9.4 電子負(fù)載原理圖4. 實(shí)驗(yàn)裝置及內(nèi)容圖2.3 為實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程為：當(dāng)光源照射被測(cè)電池組件時(shí)，組件的電性能發(fā)生變化； 然后可以記錄被測(cè)器件對(duì)應(yīng)的恒壓電子負(fù)載所顯示的電流的電壓值，從而得到工作點(diǎn)，調(diào)整電流值電瓶串聯(lián)和并聯(lián)圖，得到相應(yīng)的電壓。 連續(xù)多個(gè)點(diǎn)可以繪制模塊的IV曲線。 在檢測(cè)過(guò)程中，由于元件不斷受到光線照射，工作溫度會(huì)不斷升高，相應(yīng)的IV曲線也會(huì)發(fā)生變化。 實(shí)驗(yàn)步驟：將硅片電池組件按圖2.3連接到電路中。 將電子負(fù)載和光源模擬器連接到交流電源上，并分別閉合相應(yīng)的電源開(kāi)關(guān)。
調(diào)節(jié)電子負(fù)載旋鈕電瓶串聯(lián)和并聯(lián)圖，使電流值由大到小； 快速檢測(cè)多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)（包括Voc、Isc等幾個(gè)工作點(diǎn)），同時(shí)記錄相應(yīng)的溫度變化。 繼續(xù)檢測(cè)并記錄Voc、Isc及對(duì)應(yīng)的溫度值，直至溫度相對(duì)穩(wěn)定后再進(jìn)行下一步。 微調(diào)電子負(fù)載的旋鈕，使電流值由大變小，逐點(diǎn)測(cè)試元件的IV特性曲線（最多10個(gè)以上），將測(cè)得的數(shù)據(jù)提交主管審核后方可進(jìn)行下一步，否則重復(fù)上述過(guò)程 拆除實(shí)驗(yàn)電路，清理現(xiàn)場(chǎng) 10 光電技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn) 2 光電元件溫度特性比較 5. 數(shù)據(jù)處理 晶錠組件測(cè)試數(shù)據(jù)整理校正后，先畫(huà)點(diǎn)，然后根據(jù)不同的水溫勾勒出相應(yīng)的特性曲線，最好畫(huà)3條以上曲線，比較不同的Pm，定性地確定Pm與溫度變化的關(guān)系。對(duì)于非晶硅的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)元件，重復(fù)以上三個(gè)步驟，嘗試比較一下單晶和非晶的區(qū)別。 六。 注意事項(xiàng)電子負(fù)載與待測(cè)電池組件均為直流耦合，正負(fù)極并聯(lián)。 請(qǐng)勿將它們接反。 輻射數(shù)據(jù)僅測(cè)量一次，僅供參考。 光敏探頭應(yīng)放置在元件的中心。 紅外測(cè)溫速度一定要快，測(cè)試結(jié)束后立即關(guān)閉電氣測(cè)試柜門(mén)。 測(cè)試時(shí)請(qǐng)勿直視電光源，以免損傷視力。 更換單個(gè)或非晶元件時(shí)，必須切斷電光源，測(cè)試元件低溫時(shí)發(fā)燙。 單體和非晶元件應(yīng)放置在電氣測(cè)試柜中的同一位置。 7、單體電池的IV與組件的IV有什么區(qū)別？ 將本實(shí)驗(yàn)中的IV特性測(cè)試方法與短脈沖半導(dǎo)體電路進(jìn)行比較。 性能檢測(cè)方法有何不同？ 比較單晶硅和非晶硅電池組件的IV特性曲線和電流溫度特性曲線的差異。
嘗試估計(jì)單晶硅和非晶硅陽(yáng)極組件的電流和電流溫度系數(shù)。 光電技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)指南 11 實(shí)驗(yàn)二 光電元件溫度特性比較 一、原始數(shù)據(jù) 第1號(hào)：第2號(hào)：12 光電技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)指南 實(shí)驗(yàn)二 光電元件溫度特性測(cè)量比較 系列遮光：系列 無(wú)遮光：光電技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)指南13實(shí)驗(yàn)2光電元件的溫度特性并聯(lián)：2：結(jié)果分析從表中可以看出，2號(hào)并聯(lián)的內(nèi)阻明顯大于1號(hào)，其性能比1號(hào)要好。在串聯(lián)無(wú)遮蔽的情況下，串并聯(lián)內(nèi)阻基本上是兩塊電板串并聯(lián)內(nèi)阻串聯(lián)和并聯(lián)的結(jié)果； 填充因子也是兩者之間的一個(gè)值； 并且在遮光的情況下，對(duì)性能影響很大，填充因子和最大功率顯著增加，但開(kāi)路電流漏電壓沒(méi)有顯著影響； 14 光電技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)2 光電元件的溫度特性并聯(lián)比較。 并聯(lián)內(nèi)阻大大降低，導(dǎo)致實(shí)際電壓大于兩者電壓之和，對(duì)最大功率影響很大，同時(shí)填充因子顯著下降。 從并聯(lián)伏安特性曲線可以看出，當(dāng)電流達(dá)到20V左右時(shí)，電壓明顯增加，且增長(zhǎng)速度明顯快于其他情況，因此填充因子得到了很大的提高。 三。 思考問(wèn)題1、單板的IV和模塊的IV有什么區(qū)別？ 2、本實(shí)驗(yàn)中IV特性測(cè)試方法與短脈沖半導(dǎo)體電性測(cè)試方法有什么區(qū)別？ 3、比較單晶硅和非晶硅電池組件的IV特性曲線和電流溫度特性曲線的差異。 4. 嘗試估計(jì)單晶硅和非晶硅陽(yáng)極組件的電流和電流溫度系數(shù)。
答：1、單體串聯(lián)、并聯(lián)組成組件，其電流、電壓也滿(mǎn)足電流、電壓的串并聯(lián)定律，IV特性也滿(mǎn)足該定理。 2、本實(shí)驗(yàn)方法不如短脈沖半導(dǎo)體電檢測(cè)方法穩(wěn)定。 3、室溫下電流下降電壓會(huì)升高，溫度下降電流也會(huì)升高。 不同的是，溫度對(duì)單晶硅的影響更大。 4、非晶元件電流溫度系數(shù)為-0.06V/C，單晶硅元件電流溫度系數(shù)為-0.05V/C。 光電技術(shù)綜合培訓(xùn)指南15