太阳电池输出特性研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ibm__1235
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目前使用的实际太阳电池,由于生产过程和工艺的因为,不可避免地会形成内阻,包括串联内阻和并联内阻。内阻明显地引起实际太阳电池的内部消耗功率(称之为内阻损耗功率),从而影响实际太阳电池的输出功率。怎样计算实际太阳电池的内阻损耗功率,以及怎样尽可能地保证实际太阳电池的输出功率最大化,这样的研究具有一定的意义。   本文通过分析太阳电池内阻存在的不同形式,将太阳电池分为四类:包括实际太阳电池、串阻太阳电池、并阻太阳电池和理想太阳电池。给定实际太阳电池的某一工作点,根据各太阳电池的电压、电流关系可以得到其他三种太阳电池的对应工作点。在伏安特性图上表示出来,发现实际太阳电池与理想太阳电池相互转化的两条轨迹正好围成一个倒梯形。   倒梯形使得不同类型太阳电池之间的关系更加明确,随着工作点的变化倒梯形各边长也在不断变化,通过分析倒梯形的变化情况得到以下研究结果:   内阻的测量方法:变化过程中分析了短路电流点和开路电压点的极限情况,根据极限点处倒梯形的边长与开路电压、短路电流的关系提出一种测量太阳电池内阻的新方法。   功率的面积表示:在以伏安特性曲线确定不同类型太阳电池工作点的基础上用四边形的面积表示太阳电池的输出功率和内阻损耗功率,得到分别由串联内阻和并联内阻引起的内阻损耗功率部分。   建议工作区间:通过分析太阳电池的输出功率以及内阻损耗功率随工作电压的变化,知道只有当太阳电池的工作电压在某一范围内时,才会使得太阳电池的输出功率大于其内阻损耗功率,也只有在这一工作电压范围内太阳电池的利用才算合理。   CVT改进:通过建议工作区间,可以缩小最大功率跟踪的寻找范围,本文分析传统CVT方法的应用依据,以及运用于实际太阳电池中所产生的误差,提出一种改进的CVT最大功率跟踪方法,给出了电压调整量。
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