2.2 数学模型实验验证
为验证上述分段函数的准确性,在实验室中利用太阳模拟器进行遮挡实验,分析组件中单片太阳电池的遮挡面积与输出特性曲线的关系。实验在标准测试条件:AM1. 5光谱,光强1000W/m2,环境温度25oC下进行,所用仪器为德国optosolar公司制造的Module Tester,验证用组件为京瓷公司KC50T-1组件,组件在进行遮挡模型验证试验前进行了测试,性能符合标定参数。
图2 组件KC50T-1单片太阳电池受到0%、25%、50%、75%、100%遮挡后的输出特性曲线。
(a)I-V曲线;(b)P-V曲线
随着组件中单片电池受遮挡面积的逐步增大,开路电压Voc、短路电流Isc几乎不变。由于组件中并联有两组旁路二极管,故受到遮挡后的组件输出I-V曲线呈现出两个台阶,P-V曲线呈双峰状。而且,由于光生电流的大小与电池受光面积成正比,所以在两个旁路二极管都阻断的I-V曲线后半部分,组件的输出电流受遮挡电池的光生电流影响,也随着单片电池受遮挡面积的增大而成比例减小;当遮挡阴影落在多于一片太阳电池片上时,输出电流与受遮挡最多的单片电池所产生的电流一致。
另外,图2中遮挡100%遮挡单片电池片时的I-V、P-V曲线,后半段出现一段直线的原因是:在该段的组件输出电路和效率过低,仪器精度不足,无法收集数据。
以上实验测得的输出曲线,均符合基于遮挡现象的组件输出数学模型的描述,可见此模型能反映组件在受到遮挡时的电性能输出特征。
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来源:中大太阳能作者:孙韵琳,陈思铭,谢丽莹,洪瑞江,沈辉
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