鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:801次 | 2019年01月09日
太陽能電池的優(yōu)點(diǎn)及測試
太陽能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。
太陽能作為一種"取之不竭,用之不盡"的能源,具有普遍、安全、無害、巨大及長久的特點(diǎn),現(xiàn)在在人們的生活中得到廣泛的應(yīng)用,如太陽能熱水器、太陽能空調(diào)、太陽能照明等,而這些又需要到另外一種太陽能產(chǎn)品--太陽能電池,作為一種能把太陽能從光能轉(zhuǎn)化為電能并予以保存的電力設(shè)備,與其他電池設(shè)備具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)太陽光普照大地,沒有地域的限制無論陸地或海洋,無論高山或島嶼,都處處皆有,可直接開發(fā)和利用,且無須開采和運(yùn)輸,可以太陽能電池可以直接把太陽能轉(zhuǎn)化為電能。
(2)利用太陽能來發(fā)電,不會(huì)像火力及水力發(fā)電,不會(huì)污染環(huán)境,也不會(huì)阻攔河流,它是最清潔能源之一,在環(huán)境污染及水資源稀缺越來越嚴(yán)重的今天,這一點(diǎn)是極其寶貴的,而太陽能電池則可有效地把太陽能轉(zhuǎn)化為電能予以保存下來。
(3)每年到達(dá)地球表面上的太陽能輻射約相當(dāng)于130萬億噸煤,其總量屬現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的最大能源,這就給太陽能電池提供了充足的能源動(dòng)力。
(4)根據(jù)目前太陽產(chǎn)生的核能速率估算,氫的貯量足夠維持上百億年,而地球的壽命也約為幾十億年,從這個(gè)意義上講,可以說太陽的能量是用之不竭的,可給太陽能電池發(fā)展一個(gè)廣闊而長遠(yuǎn)的空間。
太陽能產(chǎn)業(yè)的成長增加了對(duì)太陽能電池測試和測量解決方案的需求,而且隨著太陽能電池尺寸的增大和效率的提高,電池測試需要運(yùn)用更大的電流和更高的功率水平,這就要求采用更加靈活的測試設(shè)備。
通常需要測量太陽能電池的幾項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù),這些參數(shù)主要是:
開路電壓。在電流等于0時(shí)的電池電壓。
短路電流。當(dāng)負(fù)載電阻等于0時(shí),從電池流出的電流。
電池的最大功率輸出。電池輸出最大功率時(shí)的電壓值和電流值。
電池的電壓值。
電池的電流值。
電池串聯(lián)電阻。
電池旁路電阻(或并聯(lián)電阻)。
常見解決方案
現(xiàn)在,太陽能電池測試解決方案主要有兩種形式:完整的交鑰匙系統(tǒng)和通用的測試儀器。
如果需要在太陽能電池最大輸出功率時(shí)進(jìn)行測試,許多研究實(shí)驗(yàn)室都具備低功耗四象限電源(有時(shí)也稱為SMU),并具有以下功能:
提供精確的正電壓和負(fù)電壓("提供"也可稱為"施加")。
提供精確的正向和反向電流(提供反向電流也被稱為電流流入到電源中)。
精確地測量待測器件(DUT)的電壓和電流(測量也被稱為檢測)。
大多數(shù)高精度四象限電源都只能提供3A的電流或20W的連續(xù)功率。
在測試較小的單個(gè)電池時(shí),這些最大電流和功率是可接受的,但是隨著電池技術(shù)向更高的效率、更大的電流密度和更大的電池尺寸推進(jìn),電池的功率輸出將很快會(huì)超出這些四象限電源的最大額定值。太陽能模組的輸出通常會(huì)超過50W,而且可能會(huì)爬升至300W或更高,這意味著許多針對(duì)模組的測試都無法使用四象限電源來完成。