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聚光型光伏模块转换效率的表征
日期:2015-01-19   [复制链接]
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图3: (a) 当多结太阳能电池处于室外测试的条件下,入射到PV器件上太阳光频谱的变化会影响到它的发电性能。通过试验并考虑这种因素后,Fraunhofer ISE科学家们采用了几个具有不同吸收波长曲线的单结电池来模拟太阳光的频谱分布。(b) 在筛除了由IEC 62670-1(见表1)所规范的聚光标准工作条件(CSOS)之后,由图2可以得到转换效率值的分布。请注意该数据已经筛除了直接垂直辐射DNI、环境温度、风速以及光谱条件等条件的影响,可以得到其额定转换效率值为31.6%,其标准偏差(绝对值)为0.4%。

在标准测试条件下,将测量到的单元电池的电流与器件的总电流进行区分,从而可以计算出与三个子电池相关联的三个太阳光频谱波段的有效辐射。在采用单元电池作为传感器进行测量的基础上,可以将太阳光的频谱得以参数化,运用所有的这些标准得到的平均额定模块效率为31.6%,其标准差为0.4%,这个结果已经去除了DNI、环境温度、风速和频谱分布等条件的影响。我们发现有必要对频谱条件进行更为严格的数据筛选,以降低它对额定效率不确定性的影响。与此同时,至少对于这种PV模块来说,模块效率对其它环境参数的依赖将会小很多。

令人值得注意的是,在进行参数筛选之后,10,000次测量中只有364次的测量数据可得以保留,这是因为在大多数日子中的大多数测量次数当中,实际天气状况都不能与标准条件相符合,此时的测量数据就必须给予去除。
然而,花上一年的时间来对某一特定模块进行不定期的深入测量和研究还是有必要的,CPV产业确实需要更为快速的方法来确定PV模块的额定输出功率。下述问题都已成为IEC TC82 WG7工作组的考虑范围,即需要对测量数据进行观察,考虑对测量数据的筛选范围以及对数据的评估处理等。该工作组的工作还包括有:为了能更好地解决这些问题,它发起了一项有关CPV模块效率测量的国际循环赛,这个比赛将通过在不同的地点使用不同的设备来对Soitec公司的某些CPV模块进行测量。在这个循环赛活动中所收集到的数据将会应用到IEC TC82 WG7的工作中,用于测量和评估现还处于讨论中的不同数据回归方法。这种具有可靠的额定功率效率测量方法的CPV模块评估程序将会在不久的将来成为可行,而且它将还会证明,与现有技术相比,CPV系统在发电成本方面将会具有越来越强的竞争力。
 
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