60億歲的地球，剛舉辦完“地球1小時(shí)”活動(dòng)，每年3月最后一個(gè)星期六熄燈一小時(shí)，不光是明星們熱情參與的慈善大賣點(diǎn)，廣大人民群眾也越來越擁護(hù)節(jié)約能源的環(huán)保新理念，穿插廣告語“愛護(hù)地球人人有責(zé)”。
太陽能被譽(yù)為竭竭不盡的能源，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全世界約有2萬多個(gè)小型太陽光發(fā)電系統(tǒng)。我國已建成多條太陽電池生產(chǎn)線及多個(gè)生產(chǎn)基地，太陽電池賴以發(fā)展的半導(dǎo)體工業(yè)50年代以來發(fā)展迅速。 光電池（PV）把太陽光直接轉(zhuǎn)換成電能。這些用各種不同材料和許多不同工藝技術(shù)制造的光電池，被用于地面發(fā)電以及商業(yè)、軍用和科研等方面的空間能源應(yīng)用。 “巧克力”測試分析 光電池的特性分析就是測量光電池的電特性，以確定其轉(zhuǎn)換效率和等效電路的關(guān)鍵參數(shù)。這對于光電池和光伏陣列的研發(fā)和生產(chǎn)，是一個(gè)重要的工具。 “巧克力”等效電路模型 光電池可以用圖1中所示的等效電路模型來表示，該模型由一個(gè)光電流源（IL）、一個(gè)二極管、一個(gè)串聯(lián)電阻（rS）和一個(gè)分流電阻（rsh）組成。
圖1：光電池的等效電路模型 串聯(lián)電阻（rS）代表電池電池前表面的歐姆損耗；并聯(lián)電阻（rsh）代表由二極管的漏電流所引起的損耗。轉(zhuǎn)換效率（η）被定義為： η = Pm / Pin 填充因子(fill factor)（FF）被定義為： FF = ImVm / ISCVOC 上式中的Pin是光電池的輸入功率，VOC是開路電壓，ISC是短路電流，Im和Vm分別是最大功率點(diǎn)Pm = ImVm處的最大電池電流和最大電池電壓。圖2示出了硅光電池的典型I-V特性曲線，圖中的Im和Vm標(biāo)出為最大功率點(diǎn)處的值。
圖2：典型硅光電池正向偏置時(shí)的I-V特性 光電池最重要的幾個(gè)性能參數(shù)，比如光電池的等效并聯(lián)和串聯(lián)電阻以及電轉(zhuǎn)換效率和填充因子，都可以從伏安特性的測量數(shù)據(jù)來確定。光電池必須保持恒溫狀態(tài)，而且必須使用一個(gè)強(qiáng)度恒定和光譜分布已知的照射源，才能呈現(xiàn)穩(wěn)定可用能源狀態(tài)。 光電池這塊“巧克力”是留給后人的禮物，吉時(shí)利測試測量工程師有幸參與其中并將不遺余力。你準(zhǔn)備好了嗎？ 想與吉時(shí)利測試測量專家互動(dòng)？有更多學(xué)習(xí)資源？可登錄吉時(shí)利官方網(wǎng)站http://www.keithley.com.cn/ |
