如何用数字源表测太阳能电池

简述

随着化石能源的减少和人类对环境的重视，清洁源源不断的太阳能越来越被人们重视，太阳能的应用中人们主要是通过太阳能电池将太阳能转换成电能，太阳能电池在使用前我们需要对它的一些性能参数做一个测试了解。对于太阳能电池片的测试，我们一般测试电池的开路电压V_OC、短路电流I_SC、最大功率P_max、填充因子FF、转换效率η。

 

测试内容

 

开路电压与短路电流

按图1所示连接方式搭建电路，

 

图1 太阳能电池测试连接示意图

为了保证测试结果的准确度，我们采用四线模式测量。

给固定的光照，在源表上点击快速模式，选择电压表模式，选择合适的量程，直接点击”OUTPUT”，即可得到开路电压V_OC；选择电流表模式，选择合适的量程，直接点击“OUTPUT”，即可得到短路电流I_SC。

最大功率

上位机上选择序列扫描功能，选择电压源模式，设置0-V_OC的扫描范围，设置限值，勾选功率测试，点击运行，即可得到正向偏压的V-I图像以及功率变化曲线。

 

 

 

图2 正向偏压V-I曲线

 

图3 功率变化曲线

从图3中可以看到最大功率出现在采样点70附近，我们切换到表格界面可以看到最大功率值。

 

图4 最大功率

从图中可以看到功率达到25.109uW后开始下降，可得到最大功率为25.109uW；并且可以直接得到对应的最大电池电压V_max为0.646V、最大电池电流I_max为38.866uA。

填充系数与转换效率

填充系数是衡量实际光伏电池的I-V特点与理想电池有多大差距的一个指标。具体定义为：

在上图中我们用源表测得了短路电流I_SC、开路电压V_OC及最大功率，这样我们可以直接算出填充系数FF。

转换效率是最大功率与电池功率输入的比值

 

P_in为电池功率输入，定义为入射到电池表面的总辐能，可利用光源的辐照度乘以太阳能电池的受光面积求得。

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