一種測(cè)量任意光強(qiáng)和溫度下光伏電池串聯(lián)內(nèi)阻的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測(cè)量任意光強(qiáng)和溫度下光伏電池串聯(lián)內(nèi)阻的方法，屬于新能源發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明根據(jù)太陽(yáng)能電池的四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)參考技術(shù)參數(shù)，通過引入相應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)，近似測(cè)量任意光強(qiáng)和溫度下光伏電池串聯(lián)內(nèi)阻，其步驟為：根據(jù)太陽(yáng)能電池的四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下測(cè)量光伏電池串聯(lián)內(nèi)阻；引入與四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)，得到新的太陽(yáng)光強(qiáng)和電池溫度下的四個(gè)新技術(shù)參數(shù)；將新技術(shù)參數(shù)引入到第一步中，測(cè)量任意光強(qiáng)和溫度下的硅光伏電池串聯(lián)內(nèi)阻的估算值。本發(fā)明估算值與實(shí)測(cè)值的誤差低于工程實(shí)踐中要求小于6%的范圍，能夠很好的滿足工程應(yīng)用精度要求。本發(fā)明成果能應(yīng)用于光伏電池的理論分析和設(shè)計(jì)制造，具有良好的工程應(yīng)用價(jià)值。
【專利說明】一種測(cè)量任意光強(qiáng)和溫度下光伏電池串聯(lián)內(nèi)阻的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種測(cè)量任意光強(qiáng)和溫度下光伏電池串聯(lián)內(nèi)阻的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今世界能源結(jié)構(gòu)是以煤炭、石油和天然氣等化石能源為主體的結(jié)構(gòu)，而化石能源是不可再生能源，大量耗用終將枯竭。太陽(yáng)能取之不盡，用之不竭，是理想的可再生能源。太陽(yáng)能光伏發(fā)電最核心的器件是光伏電池，目前占生產(chǎn)、市場(chǎng)和應(yīng)用主導(dǎo)地位的是晶體硅光伏電池。娃光伏電池理論光電轉(zhuǎn)換效率的上限值為33%左右,而商品娃光伏電池的轉(zhuǎn)換效率一般為15%~20%。光伏電池串聯(lián)內(nèi)阻對(duì)其電性能有很大的影響，是影響轉(zhuǎn)換效率的主要因素，它與其材料、PN結(jié)和電極接觸的性質(zhì)有關(guān)。準(zhǔn)確簡(jiǎn)便地得到光伏電池的串聯(lián)內(nèi)阻值，對(duì)于改進(jìn)生產(chǎn)工藝技術(shù)以盡量減小串聯(lián)內(nèi)阻，提高光伏電池的效率具有重要的意義。
[0003]光伏電池的串聯(lián)內(nèi)阻一般通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量的方法來得到，或者從一條或多條伏安特性曲線中求解串聯(lián)內(nèi)阻值，或者利用不同光照下伏安特性曲線比較的方法測(cè)定串聯(lián)內(nèi)阻。但這些測(cè)定方法都沒有討論太陽(yáng)光強(qiáng)和電池工作溫度等對(duì)串聯(lián)內(nèi)阻的影響。光伏電池生產(chǎn)廠商一般只提供光伏組件在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件(太陽(yáng)光強(qiáng)1000W/m2，電池溫度25°C)下的四個(gè)電氣參數(shù)(短路電流Isc，開路電壓Voc，最大功率點(diǎn)電流Im和電壓Vm)，如何利用這四個(gè)參數(shù)估算在各種環(huán)境條件下串聯(lián)內(nèi)阻，比在各種工況下反復(fù)測(cè)定光伏電池串聯(lián)內(nèi)阻，顯然更有實(shí)際意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中光伏電池的串聯(lián)內(nèi)阻測(cè)量方法中存在的以上問題，本發(fā)明提供一種測(cè)量任意光強(qiáng)和溫度下光伏電池串聯(lián)內(nèi)阻的方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種測(cè)量任意光強(qiáng)和溫度下光伏電池串聯(lián)內(nèi)阻的方法，包括以下步驟:
(一)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的光伏電池串聯(lián)內(nèi)阻的估算光伏電池的原理是基于半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)將太陽(yáng)輻射直接轉(zhuǎn)換為電能，其輸出電流/和輸出電壓K之間的關(guān)系為:
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)量任意光強(qiáng)和溫度下光伏電池串聯(lián)內(nèi)阻的方法，其特征在于:根據(jù)太陽(yáng)能電池的四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)參考技術(shù)參數(shù)，通過引入相應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)，近似測(cè)量任意光強(qiáng)和溫度下光伏電池串聯(lián)內(nèi)阻，具體包括如下步驟: (1)根據(jù)太陽(yáng)能電池的四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)參考技術(shù)參數(shù)，在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下測(cè)量光伏電池串聯(lián)內(nèi)阻； (2)在步驟(1)的基礎(chǔ)上引入與所述四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)參考技術(shù)參數(shù)相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)，得到新的太陽(yáng)光強(qiáng)r和電池溫度^下的四個(gè)新技術(shù)參數(shù)； (3)將步驟(2)中的四個(gè)新技術(shù)參數(shù)引入到步驟(I)的測(cè)量方法中，測(cè)量出任意光強(qiáng)T和溫度S下的硅光伏電池串聯(lián)內(nèi)阻的估算值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量任意光強(qiáng)和溫度下光伏電池串聯(lián)內(nèi)阻的方法，其特征在于:所述四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)參考技術(shù)參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下光伏電池的短路電流/s。，開路電壓K。。，最大功率點(diǎn)電流人，最大功率點(diǎn)電壓Fm ;所述四個(gè)新技術(shù)參數(shù)為任意光強(qiáng)和溫度下光伏電池的短路電流(e,開路電壓4 ,最大功率點(diǎn)電流4，最大功率點(diǎn)電壓?ζ。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種測(cè)量任意光強(qiáng)和溫度下光伏電池串聯(lián)內(nèi)阻的方法，其特征在于:所述補(bǔ)償系數(shù)為根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合的常數(shù)其典型值為:a=0.0025/°C,?=0.0005 (W/m2)-1，c=0.00288/°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種測(cè)量任意光強(qiáng)和溫度下光伏電池串聯(lián)內(nèi)阻的方法，其特征在于:在開路電壓，即l-0 附近的1-V曲線的斜率，即為光伏電池串聯(lián)內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)測(cè)量值。
【文檔編號(hào)】G01R27/08GK103454502SQ201310365312
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】廖志凌, 蔡曉磊 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)