太阳能伏安特性的影响

伏安特性是
效率=VOC*ISC*F.F/辐照度*100%
太阳能电池的伏安特性
P-N结太阳能电池包含一个形成于表面的浅P-N结、一个条状及指状的正面欧姆接触、一个涵盖整个背部表面的背面欧姆接触以及一层在正面的抗反射层。当电池暴露于太阳光谱时，能量小于禁带宽度Eg的光子对电池输出并无贡献。能量大于禁带宽度Eg的光子才会对电池输出贡献能量Eg，大于Eg的能量则会以热的形式消耗掉。因此，在太阳能电池的设计和制造过程中，必须考虑这部分热量对电池稳定性、寿命等的影响。

理论上并联后总的太阳能输出电能并没有增加，只是会增加太阳能的带载能力，这个带载能力是，电容提前把太阳能发出的电能储存起来的，换来的提高带载能力。

基于P2N 结的太阳能电池伏安特性的分析与模拟
摘 要 通过分析实际P2N 结与理想模型之间的差别,建立了P2N 结二极管及太阳能电池的数学
模型;利用Matlab 中的系统仿真模块库建立仿真模型,设置参量,求解模型方程并绘制了图形1 对
太阳能电池在一定光照下旁路电阻及串联电阻取不同数值时对其开路电压、短路电流及填充因子
的影响做了模拟,并与实际测得的硅太阳能电池伏安特性进行了比较1 模型分析与实验测量的结
果表明:等效的旁路电阻和串联电阻分别影响电池的开路电压和短路电流1 仿真结果与实验测量
结果一致1
关键词 P2N 结;伏安特性;等效电路模型;太阳能电池
中图分类号 O475 文献标识码 A
0 引言
P2N结是许多微电子和光电子器件的核心部分1
这些半导体器件的电学特性及光电特性由P2N 结
的性质所决定,掌握P2N 结的性质是分析这些器件
特性的基础1 半导体导电是通过两种载流子的漂
移、扩散及产生与复合实现的[1 ]1 由于P2N 结的非
线性特性,其电流电压关系无法通过一个简单的解
析模型来确定1 虽然肖克莱方程给出了理想P2N
结的电流电压关系,但与实际器件的性质差别很大1
在实际器件中,由于表面效应、势垒区载流子的产生
及复合、电阻效应等因素的影响,其电流电压特性只
在很小的范围内接近理想值1 正向电压增大时, I2V
曲线由指数关系转变为线性关系1 反向电压增大
时,在一定范围内也是线性关系,反向电压过大还会
发生P2N 结的击穿1
本文通过一个简单的电路模型模拟了实际的
P2N 结,讨论了各实际参量对伏安特性的影响1 并
针对太阳能电池在一定光照下其实际参量如旁路电
阻和串联电阻对其开路电压、短路电流及填充因子
的影响,利用计算机对其伏安特性进行建模分析,以
获得接近实际器件的特性1
1 P2N结的伏安特性分析及等效电路
理想P2N 结模型满足小注入、突变耗尽层及玻
耳兹曼边界条件,且不考虑耗尽层中载流子的产生
和复合作用[2 ]1 其电流电压关系可由肖克莱方程给
出,即
J = J s exp
qV
k T
- 1 (1)
式中,V 为P2N 结两端的电压, J 为通过P2N 结的
电流密度, J s 为反向饱和电流1 当正向偏压较大
时,括号中的指数项远大于1 ,因而第二项可以忽
略,电流密度与电压呈指数增加关系1 反向偏压时,
当q| V | m k T 时, 指数项趋于0 , 电流不随电压改
变,趋于饱和值J s
1
实验测量发现,肖克莱方程与实际P2N 结的伏
安特性偏离较大,主要表现在两个方面:1) 正向电压
较小时,理论值比实验值小,正向电压较大时,J2V
关系变为线性关系;2) 反向偏压时,反向电流比理论
值大许多,反向电流不饱和,随反向偏压的增大略有
增加1 这说明理想模型不能真实反映实际器件的特
性,需要建立更为完善的P2N 结模型[3 ]1 在实际器
件中,载流子的产生、传输和复合会对P2N 结中的
空间电荷场产生影响[4 ] ,从而导致P2N 结电流电压
特性偏离理想方程1
正向偏压时,注入势垒区的载流子有一部分形
成复合电流,其大小与exp ( qV/ 2 k T) 成正比, 总电
流密度为扩散电流密度与复合电流密度之和1 对于
硅,在较低正向偏压下, 复合电流占主要地位, 因而
总电流大于理想条件下的电流,正向偏压较高时,复
合电流可以忽略

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太阳能电光伏电池组件概述
太阳能电光伏电池组件，是太阳能发电系统的核心组件，也被称为太阳能电池板。其本质是将单体太阳能电池通过串联和并联的方式，经过精密封装，形成能够直接作为电源使用的装置。在太阳能发电系统中，电池组件起着至关重要的作用，它的主要任务是将接收到的太阳光能转化为电能。这个过程中的电能，一部分可以...

太阳能光伏组件和太阳能光伏电池片的区别
光伏组件是由光伏电池片组装拼接而成，电池片是基本组成单元。最终是用光伏组件安装在屋顶上进行发电，所以他们是从属关系。

光伏组件有哪些名称
光伏模块是指由若干个太阳能电池组件经过电气连接和封装而成的整体结构。它是一个完整的光伏发电单元，可以直接安装到光伏电站中。光伏模块具有良好的电气性能和机械性能，能够保证光伏发电的稳定性和可靠性。另外，光伏板是更为通俗的称呼，它是光伏组件的另一种叫法。无论是哪种名称，其核心功能都是将...

光伏发电组件都有哪些
光伏控制器是光伏发电系统的控制中心。它负责监控和管理整个系统的运行，确保电池的安全充电和放电，同时保护系统免受过度充电和放电的损害。电缆在光伏发电系统中扮演着连接和传输电能的角色。它连接太阳能电池板、逆变器、蓄电池和负载，确保电能的顺畅传输。除了上述主要组件外，光伏发电系统还包括一些辅助...

太阳能电池板有哪些光伏组件构成
太阳能电池板又称光伏组件，其由如下部分组成：1） 钢化玻璃 其作用为保护发电主体（如电池片），透光其选用是有要求的， 1.透光率必须高（一般91%以上）；2.超白钢化处理 2） EVA 用来粘结固定钢化玻璃和发电主体（如电池片），透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命，暴露在空气中的EVA易老化发黄...

太阳能光伏板和太阳能电池板的区别?
2. 光伏系统的主要组成部分是太阳能电池板，它由单晶硅、多晶硅、非晶硅及碲化镉等光伏半导体材料制成。随着可再生能源应用的推动，光伏产业得到了快速发展。3. 太阳能光伏发电系统的构成包括：光伏组件、控制器（仅离网系统使用）、逆变器和蓄电池（并网系统不使用）。光伏组件是系统的核心部分，由光伏...

光伏太阳能组件是什么?
由于单片太阳能电池片的电流和电压都很小，然后我们把他们先串联获得高电压，再并联获得高电流后，通过一个二极管（防止电流回输）然后输出。并且把他们封装在一个不锈钢金属体壳上，安装好上面的玻璃、充入氮气、密封。它的整体称为组件，也就是光伏组件或说是太阳能电池组件，....

太阳能光伏组件种类
太阳能光伏组件种类繁多，各具特点。其中，单晶硅太阳能电池以其约15%-24%的最高光电转换效率脱颖而出，尽管成本高昂，但其坚固耐用，寿命可达15-25年。多晶硅电池制作工艺与单晶类似，转换效率较低，约在12%左右，成本较低，生产便利，适合大规模应用，但使用寿命较短，性能价格比不如单晶。非晶硅太阳...

光伏电池的用途
单晶硅和多晶硅电池在能量转换效率和使用寿命等综合性能上优于非晶硅电池。多晶硅的转换效率低于单晶硅，但更便宜。光伏电池的用途根据应用要求，太阳能电池是一组光伏电池，它们通过一定的组合，达到一定的额定输出功率和输出电压，称为光伏组件。根据光伏电站大小和规模，由光伏组件可组成各种大小不同的阵列。...

光伏组成部件有哪些?
光伏发电系统主要由以下几个组成部件组成：太阳能电池板（光伏模块）：太阳能电池板是光伏发电系统的核心部件，用于将太阳光转化为电能。它由多个太阳能电池组成，通常使用硅材料制造，可将太阳光中的光能转化为直流电能。支架（支撑架）：支架用于支持和固定太阳能电池板，通常安装在屋顶、地面或其他适合的...