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太陽能電池的特性及測量
來源: 日期:2013-12-14 9:26:32 人氣:標簽:
2.電流隨照度變化而變化
利用下圖所示電路,通過改變燈泡與太陽電池板的距離來改變照度,可觀察到電流表的指示值亦隨之變化。這里使用的太陽電池的 小單元的額定參數是0.5v、250ma。
把太陽電池并聯時,可驅動消耗電流大的設備。
增大太陽電池單元的面積,可增加輸出電流。太陽電池的輸出電流與其受光面積成正比。
3.輸出電壓與輸出電流的關系
(1)輸出特性太陽電池的發電能力,可用其輸出電壓、電流隨負荷的變化,即“i-v曲線”來表示,i-v曲線是太陽電池輸出特性的重要表征。
i-v曲線測定的方法很簡單,給太陽電池接上適當電阻并用光照射,同時測定輸出電壓和電流,電路如下圖所示。測定光源分別為30001ux的白熾燈和日光燈,根據測定的電壓和電流繪出i-v曲線,而輸出功率則等于電壓×電流。
(2)硅晶太陽電池硅晶太陽電池曾是市場的主流,下圖是4.0v、85ma硅晶太陽電池的實測值。從其i-v曲線可看出,從開路電壓的零電流開始,電流徐徐增加,而電壓略有下降。當電流增大到某一點時,電壓急劇下跌,在電流 大時輸出電壓為零.即曲線的前半部分為恒壓特性,后半部分為恒流特性。
由此可見,太陽電池在接上重負荷時,輸出電壓下降,但不會輸出超過自身額定電流以上的電流。
故太陽電池不會因短路而損壞,這是它與其他化學電池不同的地方。
從下圖還可以看出,太陽電池的輸出功率在恒壓區域隨電流增加而增加,在恒流區域隨電壓下降而下降, 大功率點在恒壓和恒流區域的交接點附近。改變光源的照度, 大輸出點會有位移。
4、尋找 大輸出點
如果改變太陽電池的負荷(輸出電壓vout和輸出電流iout),跟蹤vout和iout,就可找到太陽電池的 大功率點,即 大輸出點。但在實際應用中,要想達到 佳負荷狀態是不可能的。為使太陽電池工作在 佳狀態,我們來做以下的實驗。
(1)電路實驗
下圖所示是典型的開關穩壓電路,通過調整vr1可改變pwm的占空比。輸出端接了一只2.5v、0.3a的小電珠。用六個1.0v、250ma太陽電池串聯成6v、250ma電池并面對光照,調節vr1改變pwm占空比,來調節小電珠的亮度。
首先在lq00lux照度下,小電珠直接與太陽電池相連,反復將vr1左旋、右旋,使小電珠呈明暗變化,尋找到 亮點,該點就是 大輸出點。這時,小電珠的電流為230ma。然后將照度改為30001ux,再用上述方法找到 大輸出點,這時,小電珠電流為300ma。
(2) 大輸出點自動跟蹤技術
因為太陽電池的 大輸出點是隨照度的變化而移動的,為了得到太陽電池的 大發電能力,需要使太陽電池工作在 大輸出點。太陽電池 大輸出點自動調整系統,稱為mppt(m0aixmum power point tracking),
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