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太陽(yáng)能電池的分類(lèi)和性能參數(shù)詳細(xì)介紹

太陽(yáng)能電池是通過(guò)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。又稱(chēng)為“太陽(yáng)能芯片”或“光電池”,它只要被滿(mǎn)足一定照度條件的光照度,瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產(chǎn)生電流。在物理學(xué)上稱(chēng)為太陽(yáng)能光伏(Photovoltaic,縮寫(xiě)為PV),簡(jiǎn)稱(chēng)光伏

太陽(yáng)能電池按結(jié)晶狀態(tài)可分為結(jié)晶系薄膜式和非結(jié)晶系薄膜式(以下表示為a-)兩大類(lèi),而前者又分為單結(jié)晶形和多結(jié)晶形。

按材料可分為硅薄膜形、化合物半導(dǎo)體薄膜形和有機(jī)膜形,而化合物半導(dǎo)體薄膜形又分為非結(jié)晶形(a-Si:H,a-Si:H:F,a-SixGel-x:H等)、ⅢV族(GaAs,InP等)、ⅡⅥ族(Cds系)和磷化鋅 (Zn 3 p 2 )等。

太陽(yáng)能電池根據(jù)所用材料的不同,太陽(yáng)能電池還可分為:硅太陽(yáng)能電池、多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池、聚合物多層修飾電極型太陽(yáng)能電池、納米晶太陽(yáng)能電池、有機(jī)太陽(yáng)能電池、塑料太陽(yáng)能電池,其中硅太陽(yáng)能電池是發(fā)展最成熟的,在應(yīng)用中居主導(dǎo)地位。

太陽(yáng)能電池的性能參數(shù)

1、開(kāi)路電壓

開(kāi)路電壓UOC:即將太陽(yáng)能電池置于AM1.5光譜條件、100 mW/cm2的光源強(qiáng)度照射下,在兩端開(kāi)路時(shí),太陽(yáng)能電池的輸出電壓值。

2、短路電流

短路電流ISC:就是將太陽(yáng)能電池置于AM1.5光譜條件、100 mW/cm2的光源強(qiáng)度照射下,在輸出端短路時(shí),流過(guò)太陽(yáng)能電池兩端的電流值。

3、最大輸出功率

太陽(yáng)能電池的工作電壓和電流是隨負(fù)載電阻而變化的,將不同阻值所對(duì)應(yīng)的工作電壓和電流值做成曲線(xiàn)就得到太陽(yáng)能電池的伏安特性曲線(xiàn)。如果選擇的負(fù)載電阻值能使輸出電壓和電流的乘積最大,即可獲得最大輸出功率,用符號(hào)Pm表示。此時(shí)的工作電壓和工作電流稱(chēng)為最佳工作電壓和最佳工作電流,分別用符號(hào)Um和Im表示。

4、填充因子

太陽(yáng)能電池的另一個(gè)重要參數(shù)是填充因子FF(fill factor),它是最大輸出功率與開(kāi)路電壓和短路電流乘積之比。

FF: 是衡量太陽(yáng)能電池輸出特性的重要指標(biāo), 是代表太陽(yáng)能電池在帶最佳負(fù)載時(shí), 能輸出的最大功率的特性,其值越大表示太陽(yáng)能電池的輸出功率越大。FF 的值始終小于1。串、并聯(lián)電阻對(duì)填充因子有較大影響。串聯(lián)電阻越大,短路電流下降越多,填充因子也隨之減少的越多;并聯(lián)電阻越小,其分電流就越大,導(dǎo)致開(kāi)路電壓就下降的越多,填充因子隨之也下降的越多。

5、轉(zhuǎn)換效率

太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率指在外部回路上連接最佳負(fù)載電阻時(shí)的最大能量轉(zhuǎn)換效率,等于太陽(yáng)能電池的輸出功率與入射到太陽(yáng)能電池表面的能量之比。太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率是衡量電池質(zhì)量和技術(shù)水平的重要參數(shù),它與電池的結(jié)構(gòu)、結(jié)特性、材料性質(zhì)、工作溫度、放射性粒子輻射損傷和環(huán)境變化等有關(guān)

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