60億歲的地球,剛舉辦完“地球1小時”活動,每年3月最后一個星期六熄燈一小時,不光是明星們熱情參與的慈善大賣點,廣大人民群眾也越來越擁護節(jié)約能源的環(huán)保新理念,穿插廣告語“愛護地球人人有責”。![]() 太陽能被譽為竭竭不盡的能源,據不完全統(tǒng)計,目前全世界約有2萬多個小型太陽光發(fā)電系統(tǒng)。我國已建成多條太陽電池生產線及多個生產基地,太陽電池賴以發(fā)展的半導體工業(yè)50年代以來發(fā)展迅速。 光電池(PV)把太陽光直接轉換成電能。這些用各種不同材料和許多不同工藝技術制造的光電池,被用于地面發(fā)電以及商業(yè)、軍用和科研等方面的空間能源應用。 “巧克力”測試分析 光電池的特性分析就是測量光電池的電特性,以確定其轉換效率和等效電路的關鍵參數。這對于光電池和光伏陣列的研發(fā)和生產,是一個重要的工具。 “巧克力”等效電路模型 光電池可以用圖1中所示的等效電路模型來表示,該模型由一個光電流源(IL)、一個二極管、一個串聯(lián)電阻(rS)和一個分流電阻(rsh)組成。 ![]() 圖1:光電池的等效電路模型 串聯(lián)電阻(rS)代表電池電池前表面的歐姆損耗;并聯(lián)電阻(rsh)代表由二極管的漏電流所引起的損耗。轉換效率(η)被定義為: η = Pm / Pin 填充因子(fill factor)(FF)被定義為: FF = ImVm / ISCVOC 上式中的Pin是光電池的輸入功率,VOC是開路電壓,ISC是短路電流,Im和Vm分別是最大功率點Pm = ImVm處的最大電池電流和最大電池電壓。圖2示出了硅光電池的典型I-V特性曲線,圖中的Im和Vm標出為最大功率點處的值。 ![]() 圖2:典型硅光電池正向偏置時的I-V特性 光電池最重要的幾個性能參數,比如光電池的等效并聯(lián)和串聯(lián)電阻以及電轉換效率和填充因子,都可以從伏安特性的測量數據來確定。光電池必須保持恒溫狀態(tài),而且必須使用一個強度恒定和光譜分布已知的照射源,才能呈現穩(wěn)定可用能源狀態(tài)。 光電池這塊“巧克力”是留給后人的禮物,吉時利測試測量工程師有幸參與其中并將不遺余力。你準備好了嗎? 想與吉時利測試測量專家互動?有更多學習資源?可登錄吉時利官方網站http://www.keithley.com.cn/ |