简易测光伏组件的I-V特性

1 2008 3 8 简易测光伏组件的简易测光伏组件的 I V 特性特性 深圳市知育光电科技有限公司深圳市知育光电科技有限公司 刘晓波刘晓波 摘要摘要 用一个万用表在太阳光下简易测太阳光伏组件的 I V 特性并推算出 该组件瓦数的方法 前言前言 为了简易而快捷的评估出太阳光伏组件最大可能的输出功率 本文 采用了 确定组件的最大极限功率 法 极限功率 是去掉串联 电阻影响的组件 I V 特性 1 确定组件的最大极限功率所用的工具确定组件的最大极限功率所用的工具 1 1数字万用表一块 1 2 标准电池 2 方法和步骤 方法和步骤 2 1确定组件的Isc STC 用数字万用表在晴天阳光下测标准电池的短路电流 通过它的标 定值算出当时的太阳辐照度 即可确定组件的 Isc STC 2 2测组件的电压 V 2 把标准电池 测辐照度用 和被测组件固定在同一测试平面上 在晴天的阳光下 通过改变该平面倾角选组件的短路电流Isc 使得 Isc STC Isc Im 1 其中 Im 是组件供应商提供的组件最大功率点的最佳负载电流 然后在此辐照度下测组件的开路电压 V 3 比较和估算 比较和估算 组件供应商提供的组件最大功率点的最佳负载电压Vm 则 Vm V 2 如果测出的 V Vm 则说明组件供应商提供的组件额定功率 高出最大可能的功率值 Pm Pm V Im 3 测出的组件 V 与组件和环境温度有关 测试时尽可能让组件保持 在 25 C 左右 如果测出的极限功率大于厂家给出的功率 这是正常的 但如果大 的很多 说明厂家的太阳电池和组件组装的工艺有问题 但如果测 出的极限功率小于厂家给出的功率 则厂家给出的功率不可信 4 实例 确定组件的极限 实例 确定组件的极限 I V 曲线曲线 4 1 测太阳电池组件的测太阳电池组件的 结结 I V 曲线曲线 在连续变化的各祌太阳光辐照度下 测太阳电池 组件 的短路电 3 流 I 和开路电压 V 后求出它的关系曲线 方法是 把被测的 某个电池面对太阳光照测电池的 I 和 V 然后改变电池与太阳光线 夹角 每变化一次 测一次太阳电池的 I 和 V 举例如下 注 测 I 和 V 908583807773706555 I mA 13011599787255514738 V V 26 025 0 24 6 24 0 23 4 22 8 22 5 22 3 22 1 4640343028201410 I mA 282417149621 V V 21 020 9 20 2 20 1 19 6 18 0 15 011 0 表中的数据只表明角度变化的次序 由大到小 具体数据还 要根据电流 I 和电压 V 各自变化的间隔 要尽量相接近而定 130mA 和 26V 分别为太阳电池在 电池面对太阳光测电池的 I 和 V 时 太阳光最大辐照度下的短路电流 ISC和开路电压 VOC 4 2 计算计算太阳电池在结电压 VJ等于负载电压 VR状态下 负载电流 IR和负载电压 VR IR ISC IJ VR V VJ IR mA 01531525875798392 VR V 26 025 024 624 023 422 822 522 322 1 4 IR mA 102106113116121124128129130 VR V 21 0 20 9 20 2 20 1 19 618 015 011 00 4 3 做图 做图 图中 横轴 VR V 纵轴 IR mA 从图中求出最大功率点 PM VM IM 然后求效率 PM 太阳光辐照度 电池面积 和曲线因子 FF PM VOC ISC 注 测试举例用的是有色院 30 30cm a Si 太阳电池组件 4 4 确定负载的确定负载的 I V 曲线曲线 先确定太阳电池 组件 的固定负载电阻阻值 R 然后在一定的 太阳光辐照度下测电池组件的短路电流 ISC并同时测 R 上的电压降 VR和通过负载 R 的电流 IR 则在该太阳光辐照度下通过太阳电池组 件内部的电流 IJ IJ ISC IR 0 50 100 150 0102030 系列1 5 改变太阳电池组件与太阳光线夹角 让组件的短路电流等于 IJ ISC IR并测该太阳光辐照度下太阳电池组件的开路电压 即结电 压 VJ 则太阳电池组件内部的串联电阻 RS RS VJ VR IR 或 VR VJ RS IR 假设 RS 10 则太阳电池组件确定负载 I V 曲线和 P V 曲线 IR mA 01531525875798392 VJ V 26 025 024 624 023 422 822 522 322 1 VR V 26 023 521 518 817 615 314 61412 9 P mW 035366797810211148115311621187 IR mA 102106113116121124128129130 VJ V 21 020 920 220 119 618 015 011 00 VR V 10 810 38 98 57 55 62 2 1 9 1 3 P mW 110 2 1092 1006 986908694282 245 169 6 5 0 5 10 15 20 25 30 050100150 系列1 系列2 系列3 图中 横轴 IR mA 纵轴 VJ V 系