太阳能电池主要技术参数.

1、太阳能电池主要技术参数图8. 4电讹电斥特性刊故电膳框團川电f孕力法$太阳能电池测试曲线标准测试条件25-C,生产中使用的温度测量系统，准确度为294 AM1.5地面标准阳光光谱采用总辐射的AM1.5标准阳光光谱 1000W/m2 , 1000W/m2是标准测试太阳电池的光线的辐照太阳光伏能源系统标准化技术委员会（IEC-TC82）规定了标准测试条件：地面用太阳能电 池的标准测试条件为：测试温度：25土20 光源光谱辐照度1000W/m2,并且具有标准的 AM1.5太阳能光谱辐照度分布.AM (air mass大气质量）为了描述大气吸收对太阳 辐照能就及其光谱的分布 的影响.引入大气质早， 如

2、果把太阳当顶垂直于海 平面的太阳辐射穿过大代 高度作为一个大气质量， 则太阳在任意位置时大气 质量定义为从海平面看太 阳通过大气的距离与太阳 在天顶时通过大气距离之 比。ER2犬y示盘国苇宏纠不同地城大久压力封左斤即反映阳尢通过大“麵复的不司.也反歩单 竹面积丄大气tt咿所含审气质幻闻不同.和狠*点不#处榔平面.则大rd 九需ft如下W凶=许需（&3）式中P为？1J8的大气出力Z-101.3kPa为标准大代圧力.可以和!太曲中項忙海平页址的乂勺质秋为】称为条件 AM：的 环热厦沟为10MW/Z.冷外忘中何不通订大的馆芒称为Mn 件 辭大 气威只为U.丈附常做为人初）糸件卜为入迪尢谄丰哥用丁 评

3、倍上乍川兄优由汕利炭件件轴-uni *)5 I IS 225 J图i. 2 xniMtu射的懺长分令用由图可知由于大气中不同成分气体的作用，在AM1.5时，相当一部分波长的太阳光已被散射和吸收。其中.臭氧层对紫外线的吸收最为强烈：水蒸气对能量 的吸收最大，约20%被大气层吸收的太阳能是由于水蒸气的作用：而灰尘既能吸 收也能反射太阳光。2004006008001 0001 2002 /mn8B2电池的光MJS曲找标准电池主要技术参数短路电流ISC开路电压Voc填充因子FF （曲线因子） 光电转换效率n最大功率Pm （最佳工作点）最大工作电流Im 最大工作电压Vm太阳能电池温度系数a、0、V二极管

4、基础:正向反向 一（饱和电流密度）肖克莱方程式:Js为饱和屯流密发理想情况下等效电路:O1 ph二极管光生电流4二极管漏电（暗电流）I=lph Td=1册-I0MqV/nkt)-l二极管正向电流:人为二极管反向饱和电流.瓦值等于在黑暗中通过PN结的少数载 流子的空穴电流和电子电流之和.q为电子电荷，U为等效二极背的端电压；K为波尔兹曼常数.T为绝对温度：A为二极管的曲线因子，通常取值在2之间。太阳能电池实际等效电路： I乙i险co+u-oRl旁路电阻的两端电圧:=（+/?）S旁路电阻的电流：=十？，）/尺.S7 = 1 ph - O 一 S = ph Z0exp（“ 十代）灯）-】sh串联电阻

5、:P基区1铝背场银铝背面电诙银正面电极根抑晶体確太阳电池的结构可知U 串联电W1可 以茂话刃，&=尺“+尺“十尺+斥i,+尺s+尺皿R十、尺h分别足正面和背面电极金恆线屯阻； U 尺别足金属一乎导休接仙电 W 尺足正而扩 敬层的电阻欠b绘華区体电組。并联电阻：Rsh主要是电池边缘漏电，电池表面污染或耗尽区内的复合 虧甕杲起，这几种电流构成漏电流。并联电阻越大，漏电流补充：漏电流：我们都知道，太阳能电池片可以分3层，即薄层（即N区），耗 尽层（即PN结），体区（即卩区），对电池片而言，始终足有一些有害 的杂质和缺陷的，有些是硅片本身就有的，也有的是我们的工艺中形成的， 这誉有害的杂质和缺陷可以起

6、到复合中心的作用，可以虏获空穴和电子， 便它们复合，复合的过程始终伴随着栽流子的定向移动，必然会有微小的 电流产生，这些电流对测试所得的暗电流的值是有贡献的，由薄层贡献的 部分称之为薄层漏电流，由体区贡献的部分称之为体漏电流。当负载役从0变化到无穷的时候，就可以根据上式画出太阳能 电池的负载特性曲线（伏安特性曲线）曲线上的每一点称为工作点，工作点和原点的连线称为负载线, 斜率为：丄/1 U + IR7 =仏- 0 - 0 = % -70 E（皿 + 忖阿-ij-显然，当并联电阻Rsh越大，串联电阻越小，就越接近于理想的太阳 电池，电池的特性也就越好Rs和Rsh对IV曲线的影响:不同串联电阻下的

7、iv曲线不同并联电阻下的IV曲线短珞电流ISC：在一定温度和太阳光辐照度的条件下，太阳电池子在端电压为0时的输出电流I = I” 一 1d=一 /exp(q V/nkT)-1令V=0，得到Isc = Iph太阳电池的短路电流Isc与电池的面积有关，面积越大，短路 电流也越大一般：单晶lsc=5.6A (125X125)多晶lsc=8.1A (156X156)开路电压Voc：太阳能电池在空载情况下的端电压为太阳能电池的开路电压，用Uoc表示对于一般电池，可以认为接近于理想太阳能电池，即Rs=O, Rsh=oo|=0#可得:A*7+ 1) q 八灯n 厶Qzo7zo可见：太阳电池的开路电压Uoc与

8、太阳电池的面积大小无关,般单晶Uoc=0.62V,多晶Uoc=0.615V电压和短路电流的关系填充因子FF：FF是衡量太阳能电池输出特性的氨要指标.是代表太阳能电池在带最 佳负载时，能输出的最大功率的特性，其值越大表示太阳能电池的输 出功率越大。FF的值始终小于1。FF是一个重要的参数，反映太阳能电池的质量，串联电阻越大，短路 电流下降越多，填充因子也随之减少的越多；并联电阻越小，这部分 电流越大.开路电压就下降的越多，填充因子随Z也下降的越多，太 阳能电池的串联电阻越小.并联电阻越大，填充因子也就越大.反映 到太阳能电池的电流-电压曲线上就是曲线接近正方形.此时太阳能电 池可以实现很高转换效

9、率。FF取决于入射光强、材料的禁带宽度、理想系数、串联电阻和并联电 阻等。对于有合适效率的电池，该值应在0. 70-0. 85范围之内。光电转换效率HUmlm为改太阳能电池最大输出功率点对应的最佳工作电压和最佳工作电流，A表示包括栅线在内的电池总面积，Pin为单位面积入射光的功率。Pm=Isc*Voc*FF匸侶_ ：FFA匕APPm. Im. Um：P=UI,然后对乘积求极1r电淤L油收系数：I.“ = A（l + aA7）a=+ （ 0.060. l）%/rIli丿尺温虔:系数：U=U（1 +处厂）片一（0304）%/92.50V功率温度系数：=兀（I +於丁）随着温度升高，开路电压变小而短 路电流略微增大，导致转换效率的 降低。Y= （03505）%/*C温度升高，短路电流少量增加.开路电压严重降低，因为开压与半导体材 料的禁带宽度有关，禁带宽度随温度变化而变化P.Voc . 1st的温度特性W8.22 iM厦对晶体汗电ftWJt电爪和尢电淹的基本关系式：1 FF=Pm/ (Voc lsc)=lmVm/ (Voc Isc)2 Pm=lsc*Voc*FF3 Pm=lm*Vm4 Pout=AM*S *Eff5 Eff=Pout/Pin=FFx Voc Isc/lOOOS, S单位为 m2串联电阻鱼骨图:电极屯阻|