光伏组件中电池遮挡与伏安特性曲线变化的关系
电池组件IV测试曲线的目的与评估
电池组件IV测试曲线的目的与评估组件IV测试仪是一种全智能化太阳能电池组件测量装置，它采用了新型太阳模拟灯作为光源，用微机控制和管理，提高了测量精度。
可以满足了生产线上对大功率太阳电池组件的快速测试要求。
测试系统的基本工作原理是：当闪光照到被测电池上时，用电子负载控制太阳电池中电流变化，测出电池的伏安特性曲线上的电压和电流，温度，光的辐射强度，测试数据送入微机进行处理并显示、打印出来。
本系统可测试太阳电池的伏安特性曲线，测试ISC、VOC、Pmax、Vmax、Imax等参数并具备折算到标准测试条件下的能力（符合GB/T6495.3要求）。
由于模拟灯光源在工作现场，受到工作时间的加长，灯管寿命的缩短，灯管温度的提高，供电电压的不稳等诸多因数的影响，光的质量会产生漂移，造成测量准确度的降低，这是同类产品无法解决的难题。
我公司采用多路测光处理技术，解决了上述问题，保证了光源的准确性，使光强的修正更加精确，同时具有光源监测报警功能，保证了系统的稳定及可靠性。
那么IV测试曲线的目的是什么呢? 莱下面由科斯新能源科技有限公司为你解答01IV曲线测试的目的测量串开路电压（Voc）和短路电流（Isc）以及极性。
最大功率点电压（Vmpp）、电流（Impp）和峰值功率（Pmax）的测量。
光伏组件/组串填充系数FF的测量。
识别光伏组件/阵列缺陷或遮光等问题。
积尘损失、温升损失，功率衰减、串并联适配损失计算等02IV曲线的基础概念Voc 开路电压Isc 短路电流Vmpp最大功率点电压Impp最大功率点电流Pmax峰值功率填充因子FF是太阳能电池品质的量度，定义为实际的最大输出功率除以理想目标的输出功率(IscVoc)，FF越大，太阳能电池的质量越高。
FF的典型值通常处于60~85%，并由太阳能电池的材料和器件结构决定。
03影响IV曲线的因素辐照度越大，短路电流越大，辐照度对于开路电压影响不大温度越高，开路电压越小，温度对短路电流影响不大温度一定的情况下，辐照度越高，组件输出功率越大04组件的IV曲线分析STC状态下的组件电参数请点击输入图IV曲线测试仪测试的数值转换到STC条件下的值和厂家出厂的datasheet值进行对比才有意义05IV曲线测试步骤请点击输入图片确保待测组串和逆变器断开被测试组串应该隔离并连接到I-V曲线测试设备。
360°认识“光伏组件IV曲线”
360°认识“光伏组件IV曲线”每个光伏组件的技术规格书上，都会附“IV曲线图”，大家都非常熟悉。
类似下面这张。
但是，你看懂参数代表的意义吗？知道它为什么会是这个形状吗？图1：某光伏组件的IV特性曲线“IV曲线图”为什么是这个形状？先摘出上图中一条曲线进行分析，如下图。
图2：太阳电池IV特性曲线光伏发电的任何形式，小至单个太阳电池，大至光伏方阵和光伏系统，其基本特性都可由“IV曲线图”表达，图中表达了几个关键参数：短路电流、开路电压、MPPT电流和MPPT电压。
那“IV曲线图”为什么会是这个形状？众所周知，目前市场主流的太阳电池核心是PN结，和二极管的结构相同，所以太阳电池本身也是一个二极管。
先来看一下二极管的典型IV曲线，如下图所示：图3: 二极管IV特性曲线当二极管正向导通时，两端电压U和电流I之间的函数关系是：I=I o{exp(qU/A0kT)-1} ，电压和电流之间呈e指数函数关系， IV曲线即如第一象限所示。
当二极管接反向电压时，二极管中的电流（称为“反向电流”）非常小，且不随电压变化。
其本质是反向电流大小是由材料中的少数载流子决定，其数量非常有限，所以产生的电流非常小。
但当电压超过某一定值时，反向电流突然变大，这是因为二极管被击穿的缘故，类似雷电等非常高的电压能把空气击穿产生电流， IV曲线即如第三象限所示。
综上所述，二极管的两种工作状态总结如下：正向导通时，IV曲线是e指数函数图，电流方向从正极（PN结的P端）流向负极（PN结的N端）；反向截止时，电流基本不变，电流方向是从负极（PN结的N端）流向正极（PN结的P端），和正向导通时的电流反向相反，所以在图形中为负值。
在了解了二极管的IV特性后，我们再来分析太阳电池的IV曲线。
太阳电池如果没有光照射时，如在其两端加正向电压，电压和电流之间的函数关系和普通二极管相同。
有光照时，根据光伏效应原理，当太阳光照射到PN结上时，PN结吸收光能激发出电子和空穴，电子向负极（N端）移动，空穴向正极（P端）移动，所以电流的方向是由负极流向正极，这个电流叫光生电流（用I ph表示），显然，光生电流的方向和二极管正向电流方向相反，为负值。
光伏ecv曲线解读
"光伏 ECV 曲线" 通常指的是光伏（太阳能电池）的电流-电压（I-V）曲线，其中ECV 代表 "Electronic Circuit Voltage"，即电子电路电压。
这个曲线是用于描述光伏电池在不同光照条件下产生的电流和电压之间的关系。
I-V 曲线的主要特征：1.短路电流（Isc）：–Isc 表示在光伏电池的电路中，电流达到最大值时的电流值。
在 I-V 曲线上，它对应于电压为零的点，即电流的最大值。
2.开路电压（Voc）：–Voc 表示在光伏电池的电路中，电流为零时的电压值。
在 I-V 曲线上，它对应于电流为零的点，即电压的最大值。
3.最大功率点（MPP）：–MPP 是电流和电压的乘积，表示在光伏电池输出最大功率时的电流和电压值。
在 I-V 曲线上，MPP 处是曲线的最高点。
4.填充因子（FF）：–填充因子是用来衡量光伏电池性能的一个参数，它是 MPP 功率与短路电流和开路电压之积的比值。
填充因子越接近 1，表示光伏电池性能越好。
I-V 曲线的解读：•正常工作区域：–在正常工作条件下，I-V 曲线应该呈现出一个明显的特征，即从开路电压开始，随着电流的增加，逐渐下降到短路电流。
MPP 处的电流和电压值对应于最大输出功率。
•阴影或污染影响：–如果光伏电池受到阴影或污染，I-V 曲线可能会出现截断或多个峰值。
这表示在某些区域或电池片上发生了能量损失，降低了整个光伏系统的性能。
•温度影响：–光伏电池的温度变化也会影响 I-V 曲线。
通常来说，随着温度的升高，光伏电池的开路电压会下降，而短路电流会增加。
•性能评估：–通过分析 I-V 曲线，可以评估光伏电池的性能和状态。
例如，填充因子的变化可以指示电池的健康状况。
总的来说，光伏ECV 曲线是评估太阳能电池性能的重要工具，能够提供关于电流、电压、功率和电池状态的详细信息，有助于监测和优化光伏系统的运行。
光伏特性曲线实验报告
绪论一实验目的本实验课程的LI的，旨在通过课内实验教学，使学生掌握太阳能发电技术方面的基本实验方法和实验技能，帮助和培养学生建立利用所学理论知识测试、分析和设计一般光伏发电电路的能力，使学生巩固和加深太阳能发电技术理论知识，为后续课程和新能源光伏发电技术相关专业中的应用打好基础。
二实验前预习每次实验前，学生须仔细阅读本实验指导书的相关内容，明确实验U的、要求; 明确实验步骤、测试数据及需观察的现象；复习与实验内容有关的理论知识：预习仪器设备的使用方法、操作规程及注意事项；做好预习要求中提岀的其它事项。
三注意事项1、实验开始前，应先检查本组的仪器设备是否齐全完备，了解设备使用方法及线路板的组成和接线要求。
2、实验时每组同学应分工协作，轮流接线、记录、操作等，使每个同学受到全面训练。
3、接线前应将仪器设备合理布置，然后按电路图接线。
实验电路走线、布线应简洁明了、便于测量。
4、完成实验系统接线后，必须进行复查，按电路逐项检查各仪表、设备、元器件的位置、极性等是否正确。
确定无误后，方可通电进行实验。
5、实验中严格遵循操作规程，改接线路和拆线一定要在断电的情况下进行。
绝对不允许带电操作。
如发现异常声、味或其它事故情况，应立即切断电源，报告指导教师检查处理。
6、测量数据或观察现象要认真细致，实事求是。
使用仪器仪表要符合操作规程，切勿乱调旋钮、档位。
注意仪表的正确读数。
.7、未经许可，不得动用其它组的仪器设备或工具等物。
8、实验结束后，实验记录交指导教师查看并认为无误后，方可拆除线路。
最后，应清理实验桌面，清点仪器设备。
9、爱护公物，发生仪器设备等损坏事故时，应及时报告指导教师，按有关实验管理规定处理。
10、自觉遵守学校和实验室管理的其它有关规定。
四实验总结每次实验后，应对实验进行总结，即实验数据进行整理，绘制波形和图表，分析实验现象，撰写实验报告。
实验报告除写明实验名称、日期、实验者姓名、同组实验者姓名外，还包括：1.实验目的；2.实验仪器设备（名称、型号）；3.实验原理；4.实验主要步骤及电路图；5.实验记录（测试数据、波形、现象）；6.实验数据整理（按每项实验的实验报告要求进行计算、绘图、误差分析等）; •回答每项实验的有关问答题。
太阳电池伏安特性曲线的体会
太阳电池伏安特性曲线的体会
今天学习了太阳电池伏安特性曲线，体会颇多。
首先我明白了太阳电池伏安特性曲线为什么前段曲线会抬头，以及后端会下降。
解释这个问题应该先看一下太阳能电池伏安测试里面的参数设置，在测试太阳电池的时候，通常是从开路电压扫到短路电流或者从短路电流扫到开路电压，理想太阳能电池符合伏安特性，可用公式表示，填充因子越高，那么伏安图就越接近于一个矩形。
第一条曲线出现了明显的上扬，这肯定是不符合常理的，可以认为是一块不理想的电池，当然要说哪里出了问题这个还得具体问题具体分析，测试的时候接触不好，电池本身性能的问题等等。
然后我了解到，填充因子和电压为什么会小。
首先填充因子，可以基本确定太阳电池的质量越差，填充因子越低，质量差的话和各种因素有关，对最大电压电流有影响的因素最重都会导致伏安特性的降低。
电压低的话也是和你电池质量相关，比如在钙钛矿太阳能电池里面、表面覆盖度低或者结晶性太差都有可能导致电压的降低。
太阳电池伏安特性曲线真的是很奇妙。
部分遮挡条件下光伏组件的建模与仿真研究
部分遮挡条件下光伏组件的建模与仿真研究冯宝成;苏建徽【摘要】When PV modules are partially shaded, the output voltage-current curve is in ladder shape, and the output voltage-power curve contains several local maximum power points. The existent mathematical model of a PV cell and the traditional MPPT algorithm will not work in this instance. The mathematical model which work well under partially shaded conditions was proposed. We also research its model in Matlab. The change of I- V characteristic, P- V characteristic and output capacities of the series PV modules under partially shaded conditions were analyzed. The traditional centralized PV system was improved. Finally,a generation controlled circuit which enables the maximum power to be obtained from all of the PV modules under partially shaded conditions was introduced.%当光伏组件被部分遮挡时,输出的伏安特性曲线呈阶梯状,功率电压特性曲线会产生多个局部峰值点,在此情况下,现有的单体光伏电池数学模型和传统的单峰最大功率点跟踪算法都不再适用.研究和建立了适用于部分遮挡情况下串联光伏组件的数学模型,并通过Matlab软件对其进行仿真研究,分析了光伏组件在部分遮挡时Ⅰ-Ⅴ,P-Ⅴ特性曲线及输出能力的变化,对传统的集中式光伏系统进行了改进,最后介绍了一种可以使串联光伏组件部分遮挡时输出最大功率的发电控制电路并对其进行仿真.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2011(041)007【总页数】4页(P61-64)【关键词】光伏组件;部分遮挡;Ⅰ-Ⅴ特性;P-Ⅴ特性;最大功率跟踪【作者】冯宝成;苏建徽【作者单位】教育部光伏系统工程研究中心(合肥工业大学),安徽,合肥,230009;教育部光伏系统工程研究中心(合肥工业大学),安徽,合肥,230009【正文语种】中文【中图分类】TM615目前我国太阳能发电的普及率很低,主要原因是光伏产品的价格昂贵,而且光电转换效率低[1- 2]。
光伏电池的 i- v关系
光伏电池的 i- v关系
光伏电池的 I-V关系是指光伏电池的电流-电压特性曲线。
光
伏电池是一种将太阳能转化为电能的装置，其工作原理是利用光电
效应将光能转化为电能。
在光照条件下，光伏电池会产生电流和电压，而I-V关系则描述了光伏电池在不同电压下的输出电流。
光伏电池的I-V关系通常呈现出非线性特征，其曲线通常包括
四个象限，开路电压（Voc）、短路电流（Isc）、最大功率点（MPP）和电池的工作点。
在光照条件下，光伏电池的I-V曲线呈现出一个
典型的特征，即在一定范围内，随着电压的增加，电流也随之增加，但当达到一定电压值后，电流开始下降。
这是因为光伏电池的电压
和电流之间存在着固有的关系，即随着电压的增加，电流会先增加
后减小。
在光伏电池的I-V曲线中，开路电压（Voc）是指在光伏电池两
端未连接负载时的电压，此时电流为零；短路电流（Isc）是指在光
伏电池两端短接时的电流，此时电压为零。
最大功率点（MPP）是指
光伏电池在特定光照条件下能够输出的最大功率对应的电压和电流值。
电池的工作点则取决于外部负载的电阻，工作点的变化会影响
光伏电池的输出功率。
总的来说，光伏电池的I-V关系是描述光伏电池在不同电压下的输出电流特性，对于光伏电池的性能评估和实际应用具有重要意义。
通过对I-V关系的研究和分析，可以更好地了解光伏电池的工作特性，从而优化光伏电池的设计和应用。
光伏组件i-v曲线
光伏组件i-v曲线
随着环保理念的不断提倡和全球气候变化的加剧，太阳能光伏技术开始广泛应用于各个领域。
光伏组件i-v曲线是对太阳能电池的关键性能参数进行测试和评估的方法之一，也是衡量光伏组件性能的重要指标。
i-v曲线是指太阳能电池在不同电压和电流条件下产生的电流和电压之间的关系曲线。
简单来说，当光照强度达到一定程度，交汇在某一点的电流和电压便构成了光伏组件的i-v曲线。
在i-v曲线中，我们可以直观地看出光伏组件的开路电压、短路电流、最大输出功率点等重要参数。
光伏组件的开路电压是指组件在暴晒条件下不连接负载时，光照产生的电压值。
光伏组件的短路电流是指组件在充分阳光照射下不连接负载时，产生的最大电流值。
最大输出功率点则是组件最大输出功率的电压和电流值。
利用i-v曲线，我们可以对光伏组件进行质量评估和性能优化。
通过调整光伏组件的工作条件，我们可以使光伏组件的输出功率最大化。
同时，i-v曲线也可以帮助我们识别光伏组件的故障点，及时进行维修或更换。
综上所述，光伏组件i-v曲线是光伏组件质量评估和性能优化的重要指标。
只有通过准确地测试其性能参数，才能确保光伏组件的长期稳定运行。
光伏组件问题系列总结——部分遮挡对组件输出特性的影响
光伏组件问题系列总结——部分遮挡对组件输出特性的影响1.0绪论众所周知，晶体硅太阳电池组件的表面阴影、焊接不良及单体电池功率不匹配等因素是导致输出功率降低的主要原因，研究这些因素的影响不仅对制造晶体硅太阳电池组件有指导作用，而且也有利于人们正确判断光伏发电系统输出降低或失效的原因。
国外曾经有人报道一些在现场用了10到15年的组件电特性已经恶化。
其I-V特性曲线已经和一些普通的光伏组件差别很大，而这种变化的I-V曲线可以用来分析晶体硅太阳电池组件输出降低的原因。
本文主要讨论了遮挡部分电池组件输出特性的影响，并用计算机对核过程进行了模拟。
2.0模拟方法在晶体硅太阳电池组件中，当有电池被遮挡时，组件的输出特性可以用下式表示：这些参数估算时可以用一些参数代替：n=1.96，I0=3.86X10-5（A）,Rsh=15.29（Ω）。
a=2.0x10-3，Vbr=-21.29（V），nn=3.R3=0.008.组件中有电池被遮盖时的电路可以用图片三来表示，正常的电池和被遮盖住的电池在组件中是串联关系，因此电压V和电流I满足以下等式：组件中电池被遮挡时的模拟电路其中，Iph1代表组件中普通电池的光电流，Iph2代表遮挡电池产生的光电流，与等式（2）中的遮挡透过率有关系，例如，当遮挡透过率为35%时，Iph2是Iph1的0.35倍。
通过解（3）-（6）式可以计算出I-V的特性。
二、实验图2（a）和（b）是通过改变阴影透过率的情况下分别计算和实际测量的I-V特性曲线。
当组件上的一个电池用不同的透过率（一个组件由36块电池组成）时，短路电流大致变化不大。
结果是透过率越低，电流随着电压的升高下降越快。
另一方面，开路电压基本上相同。
由图可看出：测量结果与计算的结果相吻合。
图2以遮挡透过率为变量的I-V特性曲线（遮挡电池数：1）（a）计算结果，（b）测量结果图3（a）和（b）是通过改变遮挡的电池数目（阴影透过率都为35%）来计算和测量I-V的特性。
太阳能电池伏安特性
太阳能灯具
太阳能灯具是利用太阳能电池将 光能转换为电能，为照明设备提
供电力的系统。
太阳能灯具具有环保、节能、安 全、方便等优点，广泛应用于城 市道路、公园、庭院等公共场所
的照明。
太阳能灯具的性能与太阳能电池 的伏安特性密切相关，需要选择 合适的太阳能电池板和控制器以
保证照明的稳定性和效果。
06
结论
短路电流是指在电路短路时，流过太阳能电池板的电流大小。它是评估太阳能电池板光能转换效率的 重要参数，反映了电池板在最佳工作状态下的性能。在一定光照条件下，短路电流越大，表示电池板 的光电转换效率越高。
最大功率点
要点一
总结词
最大功率点是指在特定光照条件下，太阳能电池板输出功 率最大的点。
要点二
详细描述
伏安特性曲线的绘制方法
测量方法
在太阳能电池表面施加不同的光 照强度，测量对应的电流和电压 值，并记录数据。
数据处理
将测量数据绘制成散点图，并使 用曲线拟合软件进行拟合，得到 伏安特性曲线。
伏安特性曲线的影响因素
01
光照强度
随着光照强度的增加，太阳能电池的短路电流和开路电压均有所提高，
但最大功率点基本保持不变。
太阳能热水器是利用太阳能光热转换 原理，将太阳辐射能转化为热能，为 家庭或商业设施提供热水和供暖的系 统。
太阳能热水器的性能与太阳能电池的 伏安特性密切相关，需要选择合适的 太阳能电池板和控制器以保证系统的 稳定性和效率。
太阳能热水器具有环保、节能、安全、 经济等优点，是当前绿色建筑和可再 生能源利用的重要方向之一。
太阳能电池的应用
光伏发电系统
光伏发电系统是利用太阳能电池将光能转换为直流电的系统，广泛应用于分布式发 电、离网发电和并网发电等领域。
光伏产业培训资料一———光伏组件知识
光伏太阳能电池组件知识光伏组件（阵列）根据光伏工程安装的需要，当应用领域需要较高的电压和电流而单个组件不能满足要求时，可把多个组件通过串联、并联组装以获得所需要的电压和电流，称为“太阳电池方阵”，也叫“光伏阵列”。
光伏组件是由太阳能电池片群密封而成，是阵列的最小可换单元。
目前大多数太阳能电池片是单晶或多晶硅电池。
这些电池正面用退水玻璃背面用软的东西封装。
它就是光伏系统中把辐射能转换成电能的部件。
光伏太阳能电池发电系统举例：电工基础中对于电压电流工作情况的解释：短路电流short-circuit current在电路中，由于短路而在电气元件上产生的不同于正常运行值的电流。
电力系统在运行中，相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即短路）时流过的电流。
其值可远远大于额定电流，并取决于短路点距电源的电气距离。
例如，在发电机端发生短路时，流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的10～15倍。
大容量电力系统中，短路电流可达数万安。
这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。
三相系统中发生的短路有4种基本类型：三相短路，两相短路，单相对地短路和两相对地短路。
其中，除三相短路时，三相回路依旧对称，因而又称对称短路外，其余三类均属不对称短路。
在中性点接地的电力网络中，以一相对地的短路故障最多，约占全部故障的90％。
在中性点非直接接地的电力网络中，短路故障主要是各种相间短路。
发生短路时，电力系统从正常的稳定状态过渡到短路的稳定状态，一般需3～5秒。
在这一暂态过程中，短路电流的变化很复杂。
它有多种分量，其计算需采用电子计算机。
在短路后约半个周波（0.01秒）时将出现短路电流的最大瞬时值，称为冲击电流。
它会产生很大的电动力，其大小可用来校验电工在发生短路时机械应力的动稳定性。
短路电流的分析、计算是电力系统分析的重要内容之一。
它设备为电力系统的规划设计和运行中选择电工设备、整定继电保护、分析事故提供了有效手段。
光伏电池的iv曲线
光伏电池的IV曲线
光伏电池的IV曲线是指光伏电池在不同光照强度下的电流和电压的关系曲线。
通常情况下，IV曲线可以分为以下几个部分：
1. 开路状态：当光伏电池处于开路状态时，没有负载，电流为零，此时的电压称为开路电压，通常在0.5-0.6V 之间。
2. 短路状态：当光伏电池处于短路状态时，电流为零，此时的电压称为短路电压，通常在0.5V左右。
3. 负载状态：当光伏电池处于负载状态时，电流和电压都随着负载的变化而变化。
通常情况下，电流随着负载的增加而增加，电压随着负载的增加而减小。
4. 最大功率点：在负载状态下，光伏电池的输出功率随着负载的变化而变化。
当负载与光伏电池的输出电阻相等时，光伏电池输出的功率最大，此时的电压和电流称为最大功率点电压和最大功率点电流。
IV曲线可以用来评估光伏电池的性能，如转换效率、最大功率点电压和电流等。
同时，IV曲线也可以用来设计和优化光伏电池的电路和控制系统，以实现更高效的能量转换和利用。
光伏板曲线
光伏板曲线
光伏板曲线通常指的是光伏电池的伏安特性曲线，也称为I-V曲线（电流-电压曲线）和P-V曲线（功率-电压曲线）。
这些曲线是用来描述太阳能光伏电池在不同光照和温度条件下的性能的图形。
1.I-V曲线（电流-电压曲线）：
-横轴（X轴）：电压（V，伏特）。
-纵轴（Y轴）：电流（I，安培）。
-特征：I-V曲线显示了光伏电池在不同电压下的输出电流。
当光照足够时，曲线呈现出一个特定的形状，包括短路电流（短路时的最大电流）和开路电压（开路时的最大电压）等关键点。
2.P-V曲线（功率-电压曲线）：
-横轴（X轴）：电压（V，伏特）。
-纵轴（Y轴）：功率（P，瓦特）。
-特征：P-V曲线是通过将每个电压下的电流与电压相乘得到的。
曲线上的最大点对应着光伏电池在给定条件下的最大输出功率（峰值功率）。
这些曲线的形状受多种因素影响，包括光照强度、温度、阴影等。
理解这些曲线对于优化光伏系统的性能至关重要，因为它们提供了关于光伏电池在不同工作条件下的性能表现的重要信息。
通过分析这些曲线，工程师可以选择最佳的光伏电池类型和配置，以提高太阳能系统的效率。
太阳能电池伏安特性曲线实验报告
太阳能光伏发电应用技术实验项目：太阳能电池伏安特性曲线专业年级： 2014级电子科学与技术学生姓名：学号： ********* 指导老师：成绩：福建农林大学金山学院信息与机电工程系2017年 6月 18日一、实验目的 (1)二、实验要求 (1)三、实验仪器设备 (1)四、实验原理 (1)1、太阳能电池工作原理 (2)2、太阳能电池等效电路图 (2)3、伏安特性曲线 (2)五、实验内容与步骤 (4)1、实验内容 (4)2、实验步骤 (4)最大输出功率与入射角的关系测试 (7)六、实验分析与实验总结 (10)一、实验目的1、了解并掌握光伏发电系统的原理2、了解并掌握光伏发电系统的组成，学习太阳能发电系统的装配3、了解并掌握太阳能电池的工作原理及其应用二、实验要求1、熟悉光伏发电系统的功能。
2、测量太阳能电池板的不同距离下开路电压、短路电流、并算出填充因子及绘出功率曲线三、实验仪器设备1、太阳能电池板2、光源3、可调电阻4、2台万用表四、实验原理太阳能电池结构图1、太阳能电池工作原理光照下，P-N结将产生光生伏特效应。
当入射光能量大于导体材料的禁带宽度时，光子在表面一定深度的范围内被吸收，并在结区及其附近的空间激发电子空穴对。
此时，空间电荷区内的光生电子和空穴分离，P-N结附近扩散长度范围内的光生载流子扩散到空间电荷区。
P区的电子在电场作用下漂移到N区，N区的空穴漂移到P区，产生光生电流。
光生载流子的漂移并堆积形成与结电场方向相反的电场及正向结电流。
当光生电流和正向结电流相等时，P-N结建立稳定的电势差，即光生电压。
2、太阳能电池等效电路图为了进一步分析太阳能电池的特点，可以使用一个等效电路来表现太阳能电池的工作情况，等效电路图如图所示。
电路由一个理想恒流源IL，一个串联电阻Rs，一个并联电阻Rsn，以及理想因子分别为1和2的两个二极管D1和D2组成。
太阳能电池等效电路图3、伏安特性曲线根据伏安特性曲线的数据，可以计算出太阳能电池性能的重要参数，包括开路电压、短路电流、最大输出功率、最佳输出电压、最佳输出电流、填充因子、太阳能电池光电转换效率，串联电阻以及并联电阻。
局部阴影遮挡下太阳电池串联组输出特性实验研究打印
局部阴影遮挡下太阳电池串联组件输出特性实验研究专业：电子科学与技术班级：电子092班作者：指导教师：职称：副教授答辩日期：2013-06-24摘要太阳能发电作为一种新型的绿色能源，以其永不枯竭，无污染，不受地域限制等优点，得到迅速的推广应用。
然而在光伏系统实际使用的过程中，由于受到天空云层，周围的建筑物，树木遮挡，光伏阵列表面灰尘等因素的影响，光伏阵列受到的光照不均匀产生阴影问题,阴影面积较大时会严重影响输出功率的。
通过了解电池工作原理，学习热斑热效应，熟悉太阳电池测试仪的使用来确定实验方案。
设计太阳电池组件遮挡实验，对组件的输出特性进行实际的测试。
分别在有无旁路二极管的情况下对遮挡面积相同的组件进行实验，最后对实验进行总结和分析。
结果表明遮挡面积小于10%时，最大输出功率基本不变。
有旁路二极管时在连续遮挡多片时，它的最大输出功率基本不变，而无旁路二极管时则急剧下降。
有旁路二极管时遮挡面积达到70%以后最大输出功率就基本不变，而无旁路二极管时则一直呈下降趋势，只是在遮挡面积达到70%以后下降幅度变缓。
如果电池长时间遭到遮挡就会导致热斑效应，甚至造成电池不可逆的损毁，因此根据旁路二极管选择原则，每27片并联一个旁路二极管。
关键词：太阳电池组件、阴影遮挡、输出特性、旁路二极管、热斑效应AbstractSolar power as a new type of green energy, with its endless, no pollution, is not subject to regional restriction etc, and get the rapid popularization and application. However in the photovoltaic (pv) system in the process of actual use, due to the sky clouds, surrounding buildings, trees, shade, photovoltaic array surface dust, the influence of such factors as photovoltaic array problem caused by uneven illumination of the shadow. Will seriously affect the output power of the shadow area is larger.By understanding the battery working principle,,learning hot spot heating, familiar with the use of the solar cell tester is to determine the experiment scheme. Block experimental design solar cell components, the output characteristics of components for the actual test. Respectively in the presence of the bypass diode to shade the area under the condition of the same component testing, finally carries on the summary and analysis about the experiment.Shade the area is less than 10%, the results show that the maximum output power basically remain unchanged. Have a bypass diode in continuous barrier, more basic unchanged, and its maximum power output without a sharp drop in the bypass diode. Have the bypass diode shade the area reached 70% after the maximum output power is basically remain unchanged, but without the bypass diode has been a downward trend, just after the keep out area reached 70% decline was slowing. If the battery for a long time been sheltered leads to a hot spot effect, even causes irreversible damage to batteries, so according to the bypass diode choice principle, every 27 pieces of a bypass diode in parallel.Keywords: solar cell components, shadow shade, output characteristics, the bypass diode, hot spot effect目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 光伏发电的应用情况 (3)1.3 本文的主要内容 (4)第2章太阳电池理论基础 (5)2.1太阳电池工作原理 (5)2.1.1 光伏效应[9] (5)2.1.2 太阳电池的单二极管等效电[9] (5)2.1.3 太阳电池表征参数[9] (6)2.2热斑效应[10] (8)第3章.太阳电池输出特性实验研究 (10)3.1测试仪器及组件 (10)3.1.1 XJCM系列太阳电池测试仪的工作原理 (10)3.1.2 XJCM系列太阳电池测试仪使用 (12)3.2实验研究 (14)3.2.1 阴影设计方案 (14)3.2.2 遮挡面积的确定 (15)3.2.3 实验步骤 (15)3.2.4 实验数据分析 (16)3.2.5 如何提高太阳电池组件输出功率 (24)3.4.阴影遮挡下太阳电池组件数学模型 (25)第4章总结 (28)致谢 (30)参考文献 (31)附录 (I)第1章绪论1.1研究背景《联合国气候变化框架条约》缔约国签订的《京都议定书》在2005年2月16日生效，签署的国家已达185个。
太阳能光伏组件IV测试特性曲线分析
太阳能光伏组件IV测试特性曲线分析光伏组件特性曲线又叫IV曲线，这个曲线是分析光伏组件发电性能的重要依据。
一般情况下，组件出厂时都要进行IV曲线测试，以便确定组件的电性能是否正常和功率大小。
但是在电站安装完成后很少人会再去对阵列进行IV曲线测试，所以从我的从业经验来看我认为太阳能电池光伏组件IV测试仪是非常有必要的。
光伏电站中出现光伏组件发电性能问题的电站占总电站数量的比例至少在10%以上，只有进行了IV曲线测试并进行认真分析，才能确保光伏阵列安装后的质量没有问题。
光伏组件的电性能故障一般不会导致光伏电站停止发电或者安全事故，只会降低发电效率，按相关规范规定，当发电效率下降5%以上时，电站质量就判定为不合格。
虽然通过特性曲线可以发现组件的问题，但是如果想进一步解决问题，还需要对特性曲线进行认真的分析才能找到原因。
光伏组件的特性曲线异常通常是有以下原因造成的：灰尘遮挡、个别电池片破碎、组件参数不匹配、旁路二极管短路等。
下图是光伏组件的特性曲线，正常的时候这个曲线是很平滑的，而且可以明显看到有三个部分，第一部分是“水平线”（近乎水平，只有一点点下降），第二部分是“膝盖”（近乎圆弧），第三部分是“墙”（近乎垂直）。
图1 光伏组件特性曲线如果光伏组件有故障，那么整个光伏阵列的特性曲线就会出现异常，以下我们以实际的例子对上面的内容进行详细的讲解。
在对光伏阵列进行测试前，我们需要先把组件的灰尘清理干净，然后再对光伏阵列进行I-V曲线扫描，由于在户外测试时，测试结果容易受环境变化影响，为确保结果真实可靠，我们对同一个光伏阵列要测试三次以上。
现在市场上有很多仪器可以对光伏阵列的I-V特性曲线进行现场测试，本文提供的光伏曲线案例全部是通过意大利HT公司生产的I-V400测试仪得到的。
01 - 多膝盖“多膝盖”，从这个曲线可以知道光伏阵列中有个别组件的旁路二极管已经短路，原因可能是以下：光伏组件被阴影遮挡、部分电池片损坏、组件旁路二极管损坏、个别组件的功率偏低；图2 第1种异常情况案例02 - 短路电流偏小短路电流偏小，原因可能是组件功率衰减，也可能是测试时操作不当（比如，辐照度计放置倾角不正确，测试时太阳光强变化过快造成的；图3 第2种异常情况案例03 - 开路电压过低开路电压过低，原因可能是以下：ＰＩＤ效应、部分光伏组件被完全遮挡、旁路二极管损坏等，还有可能是测试时操作不当（比如：温度测量不准确）造成的；图4 第3种异常情况案例04 - 膝盖变形“膝盖变形”，表现为开路电压和短路电流都正常，但是填充因子偏低，造成这种情况的原因可能是组件老化，也可能是第5和第6种异常同时发生造成的。
光伏电池等效电路,描述电池输出的 vpv-ipv 特 -回复
光伏电池等效电路,描述电池输出的vpv-ipv 特-回复问题：光伏电池等效电路，描述电池输出的VpVipV特性。
在光伏发电系统中，光伏电池是最为关键的组件，光伏电池的特性对于系统的发电效率和性能有着至关重要的影响。
在设计光伏发电系统时，了解和理解光伏电池的等效电路和VpVipV特性是十分重要的。
一、光伏电池等效电路光伏电池可以通过等效电路模型来描述其电流和电压特性，光伏电池的等效电路一般由两个电流源和一个二极管组成。
1.1 伏安特性等效电路光伏电池的伏安特性等效电路由一个光伏电流源Ipv、一个反并行二极管D和一个串联电阻Rs组成。
其中，光伏电流源Ipv代表光能转化为电能的过程，反并行二极管D模型化了光伏电池的非线性特性，串联电阻Rs 则模拟了电池内部的电阻。
1.2 电流源和串联电阻等效电路在等效电路中，光伏电流源Ipv表示光能转化为电能的过程。
而串联电阻Rs则反映了电池内部的电阻。
这些电源和电阻共同模拟了光伏电池的非线性特性。
1.3 二极管等效电路在光伏电池等效电路中，反并行二极管D用于描述光伏电池的输出特性。
该二极管具有指数关系，能够准确地模拟出光伏电池的非线性特性。
二、光伏电池输出的VpVipV特性光伏电池的输出特性是指其输出电压（Vp）和输出电流（Ip）随输入光照强度（I）的变化关系。
通常，输出特性可以通过VpVipV曲线表示。
2.1 VpVipV曲线VpVipV曲线可以通过光伏电池的等效电路模型和附加负载电阻来研究。
在光伏电池输出电压高于开路电压时，整个电流由串联电阻Rs流过，电压由串联电阻和二极管共同决定。
而当光伏电池输出电压低于开路电压时，二极管处于导通状态，整个电流由二极管的反向电流决定。
根据这两种情况可以绘制出光伏电池的VpVipV曲线。
2.2 开路电压（Voc）光伏电池的开路电压Voc是指在短路状态下，电池的输出电压。
此时电流为零，而电压为最大值。
2.3 短路电流（Isc）光伏电池的短路电流Isc是指在开路状态下，电池的输出电流。
光伏元件中电池遮挡与I-V曲线特性变化关系
光伏元件中電池遮擋與I-V曲線特性變化關係眾所周知，晶體矽太陽電池元件的表面陰影、焊接不良及單體電池功率不匹配等因素是導致輸出功率降低的主要原因，研究這些因素的影響不僅對製造晶體矽太陽電池元件有指導作用，而且也有利於人們正確判斷光伏發電系統輸出降低或失效的原因。
國外曾經有人報導一些在現場用了10到15年的組件電特性已經惡化。
其I-V特性曲線已經和一些普通的光伏元件差別很大，而這種變化的I-V曲線可以用來分析晶體矽太陽電池元件輸出降低的原因。
本文主要討論了遮擋部分電池組件輸出特性的影響，並用電腦對核過程進行了模擬。
一、模擬方法在晶體矽太陽電池元件中，當有電池被遮擋時，元件的輸出特性可以用下式表示：這些參數估算時可以用一下參數代替：n=1.96，I0=3.86X10-5（A）,Rsh=15.29（Ω）。
a=2.0x10-3，Vbr=-21.29（V），nn=3.R3=0.008.元件中有電池被遮蓋時的電路可以用圖片三來表示，正常的電池和被遮蓋住的電池在組建中是串聯關係，因此電壓V和電流I滿足以下等式：元件中電池被遮擋時的類比電路其中，Iph1代表元件中普通電池的光電流，Iph2代表遮擋電池產生的光電流，與等式（2）中的遮擋透過率有關係，例如，當遮擋透過率為35%時，Iph2是Iph1的0.35倍。
通過解（3）-（6）式可以計算出I-V的特性。
二、實驗圖2（a）和（b）是通過改變陰影透過率的情況下分別計算和實際測量的I-V特性曲線。
當元件上的一個電池用不同的透過率（一個元件由36塊電池組成）時，短路電流大致變化不大。
結果是透過率越低，電流隨著電壓的升高下降越快。
另一方面，開路電壓基本上相同。
由圖可看出：測量結果與計算的結果相吻合。
圖2以遮擋透過率為變數的I-V特性曲線（遮擋電池數：1）（a）計算結果，（b）測量結果圖3（a）和（b）是通過改變遮擋的電池書目（陰影透過率都為35%）來計算和測量I-V的特性。
带旁路二极管的太阳能组件遮挡特性的研究(精)
带旁路二极管的太阳能组件遮挡特性研究郭泽,徐林,彭小静,刘锋,杜丽芳(上海交通大学物理系太阳能研究所 , 上海 200240摘要:本文建立了带旁路二极管保护的太阳能电池组件的数学模型,研究了有遮挡发生或者组件失配时模型中的各个参数对 I-V 曲线的影响,并结合实际分析了如何减小遮挡对带旁路二极管的组件的影响。
关键词:旁路二极管、太阳电池组件、遮挡特性。
0 引言晶体硅太阳电池组件的表面阴影、焊接不良及单体电池功率不匹配等因素是导致输出功率降低的主要原因。
在工业上, 为了防止由以上原因造成的热斑效应和功率消耗 , 在组件制造时一般都会在每十几片串联的单片两端并上旁路二极管。
这样做虽可减小组件的热斑效应 , 但同时也会使组件的整体性能出现畸变 , 最明显的就是体现在组件的 IV 特性曲线上。
因此 ,研究带旁路二极管的太阳电池组件遮挡时的输出特性就变得十分有现实意义 , 可以为工业生产和科学研究提供帮助。
1各种失配情况模型建立及结果分析带旁路二极管保护的太阳电池组件当发生遮挡或其他事故时会出现失配, 其 I-V 曲线会出现畸变 , 并会对最大功率造成影响。
究竟是哪些原因影响着畸变的大小, 怎样才能减小它对功率的影响呢?于是我们需要建立一个带旁路二极管保护的太阳电池组件的模型。
而通过改变模型中一些参数的具体数值来分析这些参数对畸变的影响。
由于各种组件和电池连接方式失配情况各有不同 ,所以需要分别建立不同的几个模型来进行考虑。
1、 1 每片电池片都并联旁路二极管的情况1、 1、 1 模型描述一般的太阳能电池组件都是串联 ,因此 ,本文的模型采用 11个太阳能电池单片串联的模型, 其中, 10个单片是正常的电池, 而第 11片电池则是模拟的受遮挡的电池,或者说是适配性不好的电池。
而除了等效恒流源的电流之外这11个电池的其它参数是完全一样的, 这是因为平时的组件各个单片经过分选都是基本相同的, 而遮挡的情况只是影响到其等效的恒流源的大小。
光伏组件遮挡情况分析总结.docx
光伏组件遮挡情况分析总结光伏组件遮挡情况分析总结杜志平新能源产业是一个新兴切迅速崛起的产业，在短短十几年间已经发展的具备了相当大的规模，我作为一名新能源电场员工，感到深深的自豪，在内蒙古地区，光伏产业已是非常完善，向电网输送着合格的电能供千家万户使用。
光伏电场分为独立光伏发电、并网光伏发电和分布式光伏发电；独立光伏发电又叫做离线光伏发电，分布式光伏发电又叫分散式发电或分布式供能。
在内蒙古地区，大部分光伏电场是并网式光伏发电，光伏组件的安装集中且密集，减少用地量，优化资源。
安装一般选择每个支架为32块组件，分上下两排，分别16块；因光照角度及支架高度制约，前后支架距离不得少于10米，即便如此，组件的遮挡问题依然导致早上及傍晚时间的发电量减少，所以对组件受遮挡的情况进行研究和处理，是非常有必要的。
在内蒙古地区，光伏组件的遮挡有大致以下几种情况：1、花草树木遮挡。
随着光伏电场的建立，将光伏组件整体进行围栏防护，电场内部的生态环境将变得非常好，花草树木的生长能力强，长势较好，虽然光伏组件离地不低于40cm，但仍然有部分草木超过组件遮挡组件，我曾在两个光伏电场见到过将羊放进光伏组件区进行放牧，但效果不明显，部分草木牲畜不吃，也试过使用除草剂进行除草，但是因为内蒙地区草木种类偏多，除草剂针对性强，广泛性差，且使用剂量非常庞大，不是合适的处理方法。
经过多次研究，根据光伏区域的地形特点，建议使用割草机进行除草，采用肩挎式割草机，在每年春季时间，对遮挡光伏组件的草木进行收割，或者将顽固草木进行移植，移植到下风向，50mw的光伏组件需要的清理人员3-4人，时间为10-15天，效果较为明显，成本较低，非常合适。
2、鸟粪及灰尘遮挡。
随着内蒙地区生态环境的改善，鸟类越来越多，群居性出现，光伏组件不可避免的出现很多鸟粪，鸟粪对光伏组件的损伤非常大，不及时处理可能破坏组件内部电路，诱发组件的损坏，目前对鸟粪及积累的灰尘还没有比较好的处理方法，一般的清洗方法对顽固的鸟粪处理的不干净，必须采用人工方式清洁，所以这种遮挡情况首先要加强光伏组件巡视人员的巡视责任感，在发现鸟粪的时候及时进行处理，其次采用人工、机器或者清洁水车清理时，要着重对重点遮挡区域进行清理。
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光伏组件中电池遮挡与伏安特性曲线变化的关系
光伏组件中电池遮挡与I-V曲线特性变化关系
收藏分享2011-4-26 11:06|发布者: 么西么西|查看数: 1668|评论数: 0
摘要: 众所周知，晶体硅太阳电池组件的表面阴影、焊接不良及单体电池功率不匹配等因素是导致输出功率降低的主要原因，研究这些因素的影响不仅对制造晶体硅太阳电池组件有指导作用，而且也有利于人们正确判断光伏发电系统输 ...
匹配等因素是导致输出功率降低的主要原因，研究这些因素的影响不仅对制造晶体硅太阳电池组件有指导作用，而且也有利于人们正确判断光伏发电系统输出降低或失效的原因。
国外曾经有人报道一些在现场用了10到15年的组件电特性已经恶化。
其I-V 特性曲线已经和一些普通的光伏组件差别很大，而这种变化的I-V曲线可以用来分析晶体硅太阳电池组件输出降低的原因。
本文主要讨论了遮挡部分电池组件输出特性的影响，并用计算机对核过程进行了模拟。
一、模拟方法
在晶体硅太阳电池组件中，当有电池被遮挡时，组件的输出特性可以用下式表示：
=3.86X10-5（A）,Rsh=15.29这些参数估算时可以用一下参数代替：n=1.96，I
（Ω）。
a=2.0x10-3，Vbr=-21.29（V），nn=3.R
=0.008.
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组件中有电池被遮盖时的电路可以用图片三来表示，正常的电池和被遮盖住的电池在组建中是串联关系，因此电压V和电流I满足以下等式：
组件中电池被遮挡时的模拟电路
其中，Iph1代表组件中普通电池的光电流，Iph2代表遮挡电池产生的光电流，与等式（2）中的遮挡透过率有关系，例如，当遮挡透过率为35%时，Iph2是Iph1的0.35倍。
通过解（3）-（6）式可以计算出I-V的特性。
二、实验
图2（a）和（b）是通过改变阴影透过率的情况下分别计算和实际测量的I-V特性曲线。
当组件上的一个电池用不同的透过率（一个组件由36块电池组成）时，短路电流大致变化不大。
结果是透过率越低，电流随着电压的升高下降越快。
另一方面，开路电压基本上相同。
由图可看出：测量结果与计算的结果相吻合。
图3（a）和（b）是通过改变遮挡的电池书目（阴影透过率都为35%）来计算和测量I-V的特性。
随着电池遮挡数目的增多，短路电流明显变低，然而开路电压变化不是很大。
由图可看出：测量与计算的结果相吻合。
图3以遮挡电池数目为变量的I-V特性曲线（遮挡透过率为35%），（a）计算结果，（b）测量结果。
图4是不同辐照度下测试I-V特性。
其中一片电池上覆盖有阴影，并且阴影的透过率为35%。
随着辐照度的提高，在短路电流附近电流下降比例变大。
图5是不同辐照度下测试的I-V特性，在一个组件上有3块电池有阴影（阴影透过率都为35%）。
在这种情况下，在短路电流附近电流下降很小。
插
图6是在同一辐照度，阴隐透过率为35%情况下，通过改变组件遮挡的位置测出来的I-V特性曲线。
遮挡数目为3块（一块组件36块电池）。
由I-V曲线图可以看出虽然遮挡面积一样，但不同的位置其I-V曲线表现不同的，但是开路电压均相等。
图6 位置不同而测定的I-V曲线（曲线1为遮挡的连续三块电池；曲线2为遮挡的连续两块电池和一块间隔开的电池；曲线3为遮挡的三块分别间隔开的电池）
三、结论
本文利用计算机模拟和组件测试仪研究了由于电池的遮挡而引起的组件功率输出与I-V特性变化之间的关系，组件被遮挡时的I-V特性变化与被遮挡的电池的电压降落有关。
晶体硅太阳电池组件的输出I-V特性曲线与电池表面阴影、焊接不良及单体电池功率不匹配等因素有关，不同因素对输出功率的影响是不同的，研究这些因素的影响不仅对制造晶体硅太阳电池组件由指导作用，而且也有利于人们正确判断光伏发电系统输出降低或失效的原因。