选择合适的太阳能电池输出功率测试系统

2011-08-30 13:57:50来源: 互联网

太阳能产业的成长增加了对太阳能电池(及太阳能模组)测试和测量解决方案的需求,而且随着太阳能电池尺寸的增大和效率的提高,电池测试需要运用更大的电流和更高的功率水平,这就要求采用更加灵活的测试设备。


通常需要测量太阳能电池的几项关键参数。这些参数是:


● VOC——开路电压。在电流等于0时的电池电压。


● ISC——短路电流。当负载电阻等于0时,从电池流出的电流。


● Pmax——电池的最大功率输出。电池输出最大功率时的电压值和电流值。I-V曲线(图1)上的Pmax点通常被称为最大功率点(MPP)。

图1 这张太阳能电池的I-V曲线显示了Pmax及其与Imax和Vmax的关系


● Vmax——在Pmax点,电池的电压值。


● Imax——在Pmax点,电池的电流值。


● η——器件的转换效率。当太阳能电池连接到某个电路时,这个值等于被转换的能量(从吸收的太阳光到电能)与被采集的能量的百分比。这个值可以通过将Pmax除以输入的光辐照度(E,单位是W/m2,在标准测试条件下进行测量),再乘以太阳能电池的表面积(AC, 单位是平方米)计算得到。


● 填充因子(FF)—Pmax除以VOC再乘上ISC 。


● 电池二极管属性。


● 电池串联电阻。


● 电池旁路电阻(或并联电阻)。

常见解决方案
现在,太阳能电池测试解决方案主要有两种形式:完整的交钥匙系统和通用的测试仪器。


如果需要在太阳能电池最大输出功率时进行测试,许多研究实验室都具备低功耗四象限电源(有时也称为SMU),并具有以下功能:


● 提供精确的正电压和负电压(“提供”也可称为“施加”)。


● 提供精确的正向和反向电流(提供反向电流也被称为电流流入到电源中)。


● 精确地测量待测器件(DUT)的电压和电流(测量也被称为检测)。


大多数高精度四象限电源都只能提供3A的电流或20W的连续功率。


在测试较小的单个电池时,这些最大电流和功率是可接受的,但是随着电池技术向更高的效率、更大的电流密度和更大的电池尺寸推进,电池的功率输出将很快会超出这些四象限电源的最大额定值。太阳能模组的输出通常会超过50W,而且可能会爬升至300W或更高,这意味着许多针对模组的测试都无法使用四象限电源来完成。


在这些情况下,工程师应当借助于现成的电子负载、直流电源、DMM和数据采集设备,包括温度测量、扫描、转换和数据记录设备,以便在宽泛的操作范围内灵活地进行独特的测试,并且达到预期的测试精度。例如,可以使用数据采集系统来扫描环境和待测器件的温度,已校准的参考电池的电压,以及在测试中需要捕获的各种其他测试参数。

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关键字:太阳能电池输出  功率测试

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/0830/article_3358.html
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