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什么是太阳能电池的IV曲线

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太阳能电池I-V特性测试是指在一定光照强度下,太阳能电池输出到负载的电流和电流两端的电压的关系曲线,太阳能电池IV特性能够充分的体现出太阳能

电池的转换效率,从而得到电池片的最终性能指标。由于太阳能电池在无光情况下相当于一个二极管并且会产生暗电流,所以太阳能电池的IV曲线是太阳能电

池在黑暗环境中的IV曲线与在有光照情况下电流的叠加,计算公式如下


其中I L = 在有光照条件下的电流  


上图显示了在正常条件下运行的典型硅光伏电池的电流-电压 (  IV ) 特性。单个太阳能电池或面板提供的功率是其输出电流和电压 ( I x V  )的乘积 。如果

对从短路到开路条件的所有电压逐点进行乘法运算,就可以得到给定辐射水平的上述功率曲线。太阳能电池开路时,即未连接任何负载,电流将处于最小值0,

电池两端的电压处于最大,称为太阳能电池开路电压或Voc。

在另一个极端,当太阳能电池短路时,即正负极引线连接在一起,电池两端的电压处于最小值0但流出电池的电流达到最大值,称为太阳能电池短路电流

Isc。太阳能电池 IV 特性曲线的跨度范围从零输出电压下的短路电流 ( Isc ) 到全开路电压 ( Voc ) 下的零电流。换句话说,电池可用的最大电压在开路时,最大

电流在闭路时。但是这两种情况都不会产生任何电力,曲线中存在一种电流和电压的特定组合,其功率在Imp和Vmp处达到其最大值。换句话说,电池产生最

大电力的点显示在绿色矩形的右上角区域。这是“最大功率点”或MPP。因此,光伏电池的理想运行被定义为最大功率点。

太阳能电池的最大功率点 (MPP) 位于 IV 特性曲线的弯曲附近。Vmp和Imp的对应值可以从开路电压和短路电流估计:Vmp ≅ (0.8–0.90)Voc和

Imp ≅ (0.85–0.95)Isc。由于太阳能电池的输出电压和电流都取决于温度,实际输出功率会随着环境温度的变化而变化。 


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