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近年来,太阳电池工艺进展迅速。现阶段,晶体硅太阳电池已占据光伏市场的绝大部分。我们在不断尝试提高电池效率的同时,还要考虑电池在不同工作环境下的工作情况。不同类型电池具有不同的温度特性及光强响应,在多变的户外条件下输出特性会产生很大的变化,实验室测量的效率高低无法完全决定户外组件发电量的多少。而聚光电池是光伏产业的一个较新的方向,如果能够对晶体硅电池进行低倍聚光,将会大幅提高其输出功率。因此,研究晶体硅电池低倍聚光特性,探究其内部机理,分析电池在不同温度、不同光照强度下各个参数的变化规律,是一个比较迫切的问题。 本文以此为出发点,对晶体硅太阳电池的温度特性及低倍聚光特性进行一些探索工作,取得以下研究成果: (1)搭建室内低倍聚光测试平台。在室内模拟光源I-V测试的基础上,通过改变水冷设备温度实现变温、通过菲涅尔透镜实现低倍聚光,在改变太阳电池温度和光照强度的条件下测量太阳电池的I-V特性,并准确表征聚光后光照强度对电池工作温度的影响。结果表明,电池在不同工作温度及不同光照强度下,其I-V曲线变化明显,与理论符合良好。其中,工作温度升高时电池开路电压呈线性降低趋势,但短路电流变化不明显,填充因子随开路电压同时降低;聚光后光照强度的增加使短路电流线性增长,开路电压呈对数增长趋势,但填充因子会明显降低。 (2)针对晶体硅太阳电池在不同实验条件下的输出特性,将温度因素和光照强度因素进行综合分析,最终利用太阳电池的二极管模型,提出了一种利用改变光照强度的计算反向饱和电流密度J0和理想因子n的新的实验方法。同时,对不同的工作温度进行推广、验证。该方法与传统暗特性计算J0和n的方法相比,能够减小电池电阻对计算的影响,得到线性更好、更为准确的实验结果。