光伏電池特性的實驗研究與探索

王凱 王秋妍 王道平

【摘要】光伏電池已經得到了廣泛的應用，而光伏電池的特性是研究其應用的基礎。因此，本文將對光伏電池的特性進行實驗研究和探索，主要對不同光照強度下光伏電池的特性進行測試。實驗數據顯示，光照強度對光伏電池的性能有至關重要的影響，因此，只有深入了解光伏電池的特性，才能將其高效的應用到工程實踐中。

【關鍵詞】光伏電池 實驗數據 光伏電池性能

【中圖分類號】TM615.2 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）04-0244-01

引言

隨著科技的飛速發展，對電能的需求越來越大。太陽能電池通過光電效應或者化學效應，把光能轉化成電能。目前，以光電效應工作的薄膜式太陽能電池已經成為太陽能電池的主流。本文將對太陽能光伏電池在不同光照強度的特性進行測試，分析光伏電池的特性。

1.光伏電池及其特性

光伏電池的工作原理是光電效應，使用光電效應原理來制造太陽能電池依然是當下最成熟而且是使用價值最高的技術。光伏電池有三個基本特性：光伏電池的極性、光伏電池的性能參數、光伏電池的伏安特性。其中，光伏電池的輸出功率取決于太陽光照強度、太陽能光譜的分布和光伏電池的溫度、陰影、晶體結構。

2.光伏電池實驗測試

為了能夠更好的利用光伏電池，本文通過試驗去探究1250*1250的薄膜太陽能電池板構成的光伏電池的各項工作特性，主要針對一天內不同的時間點和太陽光照逐漸變化，對光伏電池的特性進行試驗探究。本文中在不同光照強度下，實驗數據如表1-3所示。

從試驗結果可以看出，當太陽光的功率降低時，太陽能電池板的最大輸出功率會隨著降低，而且太陽能電池的內阻也會隨之增高。這個試驗結果符合太陽能電池的基本特性和工作原理。因此，太陽能電池的功率直接受影響太陽光輻射功率的影響較大。太陽光功率越大，最大輸出功率越大，太陽能電池的內阻越小。

兩組太陽能電池并聯和串聯時（太陽光功率1080W/㎡），實驗數據如表4和5。

從試驗數據可見，太陽能組并聯所得結果為：最大輸出功率為25.28W，內阻為0.4～0.5Ω。兩組太陽能電池串聯時，最大輸出功率為35.424W，內阻為1.9～2Ω。兩組試驗數據對比，可以得到：當太陽能電池板并聯時，內阻的計算方法和普通電阻相互并聯的計算方法一致，電流大約為單組電流的n倍（n為并聯太陽能電池組的組數）。最大輸出功率也呈倍數增長，但是會略小于單組最大輸出功率的整數倍；在太陽能電池組串聯時，輸出電壓呈倍數增長且略大于整數倍，電流會基本不變或略大于單組的電流。但是最大輸出功率得到較大提高，大于單組太陽能電池的整數倍。

3.結論

本文主要針對光伏電池的基本特性進行了試驗探究。重點對光伏電池在不同光照強度下進行實驗，測量不同負載時電池的電壓、電流和功率。通過實驗數據的整理和分析，探究光伏電池的特性和影響其特性的因素，這將更加有利于光伏發電系統的探索和研究。

參考文獻：

[1]李琪，楊衛波等，太陽能光伏電池輸出特性的理論分析[J].揚州大學學報.2013（16）：42-45