太陽(yáng)能電池輸出功率測(cè)試系統(tǒng)

通常需要測(cè)量太陽(yáng)能電池的幾項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)。這些參數(shù)是：

　　● VOC――開(kāi)路電壓。在電流等于0時(shí)的電池電壓。

　　● ISC――短路電流。當(dāng)負(fù)載電阻等于0時(shí)，從電池流出的電流。

　　● Pmax――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。I-V曲線（圖1）上的Pmax點(diǎn)通常被稱(chēng)為最大功率點(diǎn)（MPP）。

圖1 這張太陽(yáng)能電池的I-V曲線顯示了Pmax及其與Imax和Vmax的關(guān)系

　　● Vmax――在Pmax點(diǎn)，電池的電壓值。

　　● Imax――在Pmax點(diǎn)，電池的電流值。

　　● η――器件的轉(zhuǎn)換效率。當(dāng)太陽(yáng)能電池連接到某個(gè)電路時(shí)，這個(gè)值等于被轉(zhuǎn)換的能量（從吸收的太陽(yáng)光到電能）與被采集的能量的百分比。這個(gè)值可以通過(guò)將Pmax除以輸入的光輻照度（E，單位是W/m2，在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下進(jìn)行測(cè)量），再乘以太陽(yáng)能電池的表面積（AC, 單位是平方米）計(jì)算得到。

　　● 填充因子（FF）―Pmax除以VOC再乘上ISC 。

　　● 電池二極管屬性。

　　● 電池串聯(lián)電阻。

　　● 電池旁路電阻（或并聯(lián)電阻）。

　　常見(jiàn)解決方案

　　現(xiàn)在，太陽(yáng)能電池測(cè)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(cè)試儀器。

　　如果需要在太陽(yáng)能電池最大輸出功率時(shí)進(jìn)行測(cè)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(chēng)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(chēng)為“施加”）。

　　● 提供精確的正向和反向電流（提供反向電流也被稱(chēng)為電流流入到電源中）。

　　● 精確地測(cè)量待測(cè)器件（DUT）的電壓和電流（測(cè)量也被稱(chēng)為檢測(cè)）。

　　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(cè)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(yáng)能模組的輸出通常會(huì)超過(guò)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(cè)試都無(wú)法使用四象限電源來(lái)完成。