太阳能电池串联并联电阻的精讲
光伏组件问题系列总结电池片串联电阻与并联电阻
光伏组件问题系列总结——电池片串联电阻与并联电阻1.0绪论组件厂家在进行产品功率测试时，会有曲线异常的情况出现。
在分析组件异常情况时，需要考虑组件串、并联电阻对组件功率的影响。
因此有必要研究电池片串、并联电阻的组成及其影响。
2.0串、并联电阻的组成太阳能电池有寄生串联和并联电阻伴随。
两种寄生电阻都减小填充因子。
2.1串联电阻串联电阻Rs主要是半导体材料的基体电阻，金属体电阻及连接电阻、金属和半导体连接产生的电阻，即串联电阻二硅片基体电阻+横向电阻+电极电阻+接触电阻。
图1串联电阻组成示意图基体电阻由硅片的品质决定。
扩散方块电阻可以调节，但又伴随着结深的变化。
栅线电阻主要靠丝网印刷参数决定，重要的是栅线的清晰度和高宽比（越大越好）当然，若单纯的减少串联电阻，栅线可以很宽，但高度较低，这样会增大遮光面积接触电阻主要看电极印刷效果、烧结的效果等。
2.2并联电阻并联电阻Rsh主要由于p-n结不理想或在结附近有杂质，这些都能导致结短路，尤其是在电池边缘处。
并联电阻反映的是电池的漏电水平。
漏电流理论上可以归结到并联电阻上。
并联电阻影响太阳电池幵路电压，Rsh减小会使幵路电压降低，但对短路电流基本没有影响并联电阻过小可能由一下原因引起：边缘漏电(刻蚀未完全、印刷漏浆)。
基体内杂质和微观缺陷。
PN结局部短路(扩散结过浅、制绒角锥体颗粒过大) 。
3.0串、并联电阻的影响3.1串联电阻对填充因子的影响因为填充因子决定着电池输出功率，因此最大输出功率受串联电阻影响，可以近似表示为:如果太阳能电池内阻定义为：■一* 寸■■■■r v 一*■■r TR CH=V OC/I SC那么可以设定G为：r s=Rs/R CH因此阳光工匠光伏网FF=FFo (l-r s)或者利用经验公式但是更准确：FF=FFo (l-l.lr s) +J/5.4公式在rs<0.4, voolO是可以使用。
并联电阻对填充因子的影响如图 3.12所示。
太阳能电池的串联和并联首先讨论太阳能电池单元PV
第一部分。
太阳能电池的串联和并联首先讨论太阳能电池单元（PV-cell），太阳能模组（PV-module），太阳能面板（PV-panel），太阳能面板阵列（PV-array)定义。
∙太阳能电池单元（PV-cell），也就是一个电池的单元，一般输出电压只有0.6V左右。
）∙∙太阳能模组（PV-module），多个电池的单元串联后，并联一个旁路二极管（passby diode）。
太阳能模组（PV-module）是电路意义上的定义。
∙∙太阳能面板（PV-panel），也就是我们看到的太阳能板。
一个太阳能面板（PV-panel），可以有多个太阳能模组（PV-module）串联，也可以有一个太阳能模组（PV-module）。
太阳能面板（PV-panel）是物理上的定义，可以看出一个器件。
∙∙太阳能面板阵列（PV-array)。
就是太阳能面板（PV-panel）的串联和并联。
∙太阳能电池的串联和并联∙太阳能电池单元（PV-cell）串联问题。
如果没有passby diode（后面会讨论到）。
太阳能电池单元（PV-cell），太阳能模组（PV-module），太阳能面板（PV-panel），太阳能面板阵列（PV-array)的等效电路是一样的。
在这里不做分析，大家可以参照有关文献。
光伏本质上是恒流电源，只是最高的输出电压受到 n x V_cell的限制。
恒流源的特征是输出阻抗高，故在一个的PV-cell string（电池的串联）中。
最弱的一个PV-cell电流决定整个PV-cell string电流大小。
比如500个 PV-cell string中。
499个能够输出8A电流，只有一个cell能够输出0.5A（阴影，污染等等原因）。
那么这个 PV-cell string只能输出0.5A。
7.5A就这样浪费了。
为了解决这个问题，可以在这个PV-cell并联一个passby diode。
这样电流就可以出来8A，只是电压降低V_cell + V_passby. 由于这个最弱的PV-cell是不确定的，因此要求每一个PV-cell加一个passby diode--------这样成本太高。
太阳能电池最佳匹配电阻
太阳能电池最佳匹配电阻太阳能电池是一种利用太阳光将光能转化为电能的装置。
它由多个太阳能电池片组成，每个电池片通过金属线或者薄膜连接在一起形成电池模组，然后通过连续的串联或并联组合起来，形成电池阵列。
太阳能电池的工作原理是光生电效应，当太阳光照射到电池片上时，光子被电池片吸收，并激发出电子和正电荷，从而产生电流。
然而，由于太阳能电池的输出电压和电流都与光照强度和温度有关，所以在实际应用中需要匹配一个合适的电阻负载，才能使太阳能电池的工作效率最大化。
首先，我们需要了解太阳能电池的电压特性曲线和电流特性曲线。
在太阳光照强度较大的情况下，太阳能电池的输出电压会随着电池负载电阻的增大而增大，而输出电流会随着电池负载电阻的增大而减小。
同时，在太阳光照强度较小的情况下，太阳能电池的输出电压会随着电池负载电阻的增大而减小，而输出电流会随着电池负载电阻的增大而增大。
这就说明了在不同光照强度下，太阳能电池对电阻的匹配要求是不同的。
其次，我们来讨论太阳能电池输出功率最大化的原理。
根据功率的定义，输出功率等于输出电压乘以输出电流，即P=V*I。
如果我们将太阳能电池的输出功率视为一个函数，即P=V(I)*I，那么我们可以通过对这个函数进行求导来找到输出功率最大时的电流值。
根据最大功率定理，当电池负载电阻与太阳能电池的内部电阻相等时，输出功率将达到最大值。
这个时候，我们称负载电阻为最佳匹配电阻。
然而，在实际应用中，光照强度是会变化的，而太阳能电池的输出电压和电流也会随之变化。
所以我们常常采用跟踪最大功率点的技术来实现太阳能电池的最大功率输出。
这种技术主要包括两种方式，一种是利用电流源或电压源将负载电阻与太阳能电池的输出电压或电流进行匹配；另一种是利用最大功率点跟踪器（MPPT）来动态调整负载电阻以实现最大功率输出。
在实际应用中，太阳能电池的最佳匹配电阻由多种因素决定。
其中包括太阳光照强度、温度、电池模组的电压和电流特性等。
太阳能电池电性能参数介绍
Rs影响因素 Rs影响因素
RS偏大
检查测试机探针 是否正好压到 主栅线上 是 看探针是否变脏 探针寿命是否到期
检查网印第三道 虚印情况 是 通知设备进行调整， 但同时需注意调整前后 栅线是否有变粗现象
检查扩散方块电阻 是否存在偏大现象 是 通知张永伟进行调整， 稳定方阻在正常范围内
核对原始硅片电阻率 是否偏大 是 做好记录，对电阻率 偏大的单独追踪
网印机工作台磨损
操作过程中使用 工具的污染 操作中污染 擦拭片等
检查并测试刻蚀机 刻蚀效果
椭偏移到厂后定量 测试膜厚折射率
烧结炉工艺稳定性 外围设备稳定性监控 方阻均匀性 方阻范围控制
DI水污染
卫生环境污染
Uoc影响因素 影响因素
开路电压 低
材料本体
工艺因素
硅片电阻率高
硅片质量较差 少子寿命低
硅片厚度厚
测试中的串联电阻主要由以下几个方面组成： 1.材料体电阻（可以认为电阻率为ρ的均匀掺杂半导体） 2.正面电极金属栅线体电阻 3.正面扩散层电阻 4.背面电极金属层电阻 5.正背面金属半导体接触电阻 6.外部因素影响，如探针和片子的接触等 烧结的关键就是欧姆接触电阻，也就是金属浆料与半导体材料接触处的电阻。 可以这样考虑，上述1.2.3.4项电阻属于固定电阻，也就是基本电阻； 5则是变量电阻烧结效果的好坏直接影响Rs的最终值； 6属于外部测试因素，也会导致Rs变化
并阻Rsh组成 组成 并阻
• • • • • • • • • • • 测试中并联电阻Rsh主要主要是由暗电流曲线推算出，主要由边缘漏电和体内漏电决定 边缘漏电主要由以下几个方面决定： ①边缘刻蚀不彻底 ②硅片边缘污染 ③边缘过刻 体内漏电主要几个方面决定 ①方阻和烧结的不匹配导致的烧穿 ②由于铝粉的沾污导致的烧穿 ③片源本身金属杂质含量过高导致的体内漏电 ④工艺过程中的其他污染，如工作台板污染、网带污染、炉管污染、DI水质不合格等
太阳电池串联电阻的解析解
37 SOLAR ENERGY 9/2012
SOLAR ENERGY
太 阳 能 技术与产品
因子；Rs、Rsh 分别为串、并联电阻；VT 为热电压，
VT =
kT q
。
可以证明，一般的太阳电池，串联电阻较小，
在此范围内，串联电阻只减少填充因子而降低效
率，对开路电压和短路电流没有影响，光生电流等
于短路电流[8]，即 IL=Isc
所以有必要准确地确定太阳电池的串联电阻，以便 改进工艺技术，尽量减小串联电阻，提高太阳电池 的效率。一般理论上认为，由于太阳电池的I−V 特 性为超越方程，不可能求出实测数据与串联电阻直 接的解析关系，只能由实测的I−V曲线来近似测量 串联电阻。
测量串联电阻的方法，理论上可以从I−V曲线 在开路电压处的斜率求出，但实际上此处为非线 性区间，难以实测斜率。在最大效率点附近测量串 联电阻较有实际意义，一般有明暗特性曲线比较 法和不同光强下曲线比较法[1]，但曲线比较法较复
参考文献 [1]罗运俊, 何梓年, 王长贵. 太阳能利用技术[M]. 北京: 化学工业 出版社, 2005. [2]章熙民, 任泽霈. 传热学(第四版)[M]. 北京: 中国建筑工业出 版社, 2002. [3]崔海亭, 杨锋. 蓄热技术及其应用[M]. 北京: 化学工业出版社, 2004. [4]张鹤飞. 太阳能热利用原理与计算机模拟[M]. 西安: 西北工 业大学出版社, 2004. [5]中国建筑标准设计研究院, 太阳能集热系统设计与安装[M]. 北 京: 中国计划出版社, 2006.
Voc=570mV，Isc=120mA，Vm=447.5mV，Im=112.7mA， FF=73.7%，η=12.6%。考虑到测量误差，理论值
与实测值相符。
太阳能电池串并联特性
实验九 太阳电池串并联特性测比太阳电池单体电池工作电压只有不到1伏，电流数安培，不能直接应用，一般需要进行必要的串联和并联，以达到所需要的电压和电流，本实验就是要测试太阳电池的串联和并联特性，为实际应用打好基础。
一、实验目的1． 了解恒定光强脉冲法测试太阳电池伏安特性的原理和方法。
2． 了解太阳电池组件I ―V 电性曲线的定性规律。
3． 了解遮挡对太阳电池组件输出性能的影响。
4． 掌握本实验测试器具的使用。
二、仪器及用具晶体硅太阳电池组件三块、专用电性测试柜一台。
三、原理太阳电池是一个较大的面结PN 二极管。
其工作电流I 可用下式表示I = I ph - I 0 [exp(qV ／nkT) - 1] -()shL s R R R I + (2.1)开路电压表示为 V oc = qknTln[(I sc ／I 0 ) +1] (2.2) 式中I −− 负载中流过的电流；I ph −− 由光激发产生载流子所形成的光电流；q−−一个电子的电量；V −−电池的工作电压；n−−结构因子；k −−玻耳兹曼常数；T−−电池工作的绝对温度；V oc−−电池的开路电压；R s−−电池的串联电阻；R sh−−电池的并联电阻；R L−−负载电阻；I sc−−电池的短路电流。
太阳电池是依据“光生伏打效应”原理工作的。
太阳电池组件则是将太阳单体电池进行串、并联组合而构成的一个整体。
组件的电性能将随单体电池的串、并联数量而与单体电池电性能产生量的变化。
串联时电压叠加，并联时电流叠加，如图9.1和图9.2所示。
恒定光强脉冲测试太阳电池伏安特性工作原理：通过控制脉冲氙灯的工作电流使得其发光强度在测试时间内维持恒定不变，然后通过电子负载在脉冲恒定的时间内快速测试伏安特性曲线，光脉冲的工作过程如图9.3所示；电子负载的工作原理如图9.4所示。
将其输出接入主电路中，通过调节U i控制恒压输出U o为一确定值，U o在主电路的回路中占具一定的电压降，相当于主电路中接入了一个产生U o电压降的负载。
太阳能板并联和串联的原则
太阳能板并联和串联的原则如下：
1.并联接是将多块太阳能电池板的正极相连，负极相连，以增加总电流，但
总电压不变。
这种连接方式可以提高系统的输出电流和稳定性，但也会消耗更多的电线和太阳能电池板之间的连接器件。
2.串联接是将多块太阳能电池板的正极和负极依次相连，以增加总电压，但
总电流不变。
这种连接方式增加了系统的输出电压，但同时也增加了系统的失效风险。
如果其中任意一块电池板损坏或发生故障，则整个系统的输出电压都将受到影响。
在实际应用中，常常采取串并联相结合的方式，通过加强接线，优化电源管理系统等措施来提高太阳能光伏系统的性能与稳定性。
太阳能电池(可控二极管)两端并联电阻和电容的作用
太阳能电池(可控二极管)两端并联电阻和电容的作用太阳能电池（可控二极管）两端并联电阻和电容的作用引言太阳能电池是一种将太阳光能转化为电能的装置，可控二极管则是一种具有控制电流流动方向的特殊二极管。
虽然两者有不同的工作原理，但在一些特定的应用场景中，它们可以通过并联电阻和电容相互作用，发挥重要的功能和效果。
本文将探讨太阳能电池两端并联电阻和电容的作用。
电阻的作用提高效能在太阳能电池输出电压波动较大的情况下，可通过并联电阻来平稳输出电压。
并联电阻与太阳能电池串联，形成电压稳定器的作用，通过调节电阻值来稳定输出电压。
减少功率损耗并联电阻可以分担太阳能电池的负载，减少电流通过太阳能电池的损耗。
在负载电阻变化较大的情况下，通过调节并联电阻的阻值，确保电流流过太阳能电池的程度适宜，最大限度地减少功率的损耗。
电容的作用平滑输出电流在太阳能电池输出电流波动较大的情况下，可通过并联电容来平滑输出电流。
由于电具有储存电荷和释放电荷的能力，可以在电流过高或过低时，向负载提供额外的电荷或吸收过剩电荷，从而平滑输出电流。
改善响应时间太阳能电池常常会遇到光照不连续的情况，如云遮挡。
并联电容可以用作电池输出电流的缓冲器，它能吸收电池输出电流的突然变化，并在需求时迅速释放储存的电荷，以改善系统的响应时间。
总结太阳能电池（可控二极管）两端并联电阻和电容可以发挥重要的作用。
电阻通过平稳输出电压、减少功率损耗的方式提高系统效能；电容则通过平滑输出电流、改善响应时间的方式提升系统性能。
在实际应用中，根据不同的需求和环境，合理选择并联电阻和电容的参数，将有助于充分利用太阳能电池的电能转化效率，提高系统的可靠性和稳定性。
以上是关于太阳能电池两端并联电阻和电容的作用的文档，希望对您有所帮助！。
电路中的并联和串联
电路中的并联和串联电路是由电流通过的路径以及与之连接的元件组成的。
在电路中，电位差（电压）驱动电流的流动，并且根据所连接的元件方式，电路可以分为两种主要类型：并联和串联。
一、并联电路在并联电路中，电流的路径以及电路中的元件是并行连接的。
这意味着电流通过电路中的每个分支，在每个分支中电流大小相等。
并联电路可以有效地提供供电给电路中的各个元件。
当多个元件需要相同电压源供电时，我们可以使用并联电路。
并联电路中的总电流等于各个分支电流之和。
如果我们将相同电源电压连接到多个元件上，它们的总电流将被分割成分支电流，并且通过每个分支的电流相等。
并联电路的公式如下：逆电阻总和=逆电阻1 + 逆电阻2 + ... + 逆电阻n其中，逆电阻是指电阻的倒数。
二、串联电路在串联电路中，电流的路径以及电路中的元件是依次连接的。
这意味着电流通过电路中的每个元件，在每个元件中电流大小相等。
串联电路中的总电压等于各个元件电压之和。
如果我们将电压源连接到多个元件上，它们的总电压将等于各个元件电压的总和。
串联电路的公式如下：总电阻=电阻1 + 电阻2 + ... + 电阻n三、并联和串联的比较1. 电压和电流：在并联电路中，所有的元件都有相同的电压，而在串联电路中，所有的元件都有相同的电流。
2. 总阻抗和总电阻：在并联电路中，总阻抗等于各个分支阻抗的倒数之和。
而在串联电路中，总电阻等于各个元件电阻之和。
3. 功率：在并联电路中，各个分支的功率之和等于总功率。
而在串联电路中，总电流与总电压的乘积等于总功率。
四、应用举例并联和串联电路在现实生活中有多种应用。
下面举两个例子：1. 家庭电路：在家庭电路中，各个电器设备通常是并联连接的。
这样，当其中一个设备故障时，其他设备仍能正常工作。
并联电路使得我们可以独立地使用和控制各个电器设备。
2. 太阳能电池板：在太阳能电池板中，多个电池通常是串联连接的。
这样可以增加总电压，以便输出更高的电压给充电设备或供电系统使用。
太阳能电池的串并联实验
压，可以串联数块或数十块电池组件。电池组件并联就将单块电池组件的正负
极分别与另一块相同电压等级的电池组件正负极相连，为了提高组件的总功
率，可以串联多块电池组件。
（2）光伏电池直接带负载
光伏电池在光照的条件下，能够产生一定电压和电流的直流电，可对相同
电压和功率等级的直流负载直接提供电源。
3.实验内容与步骤
大
四块串联 76.98 0.061 4.69578
电流/mA
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0
0
20
串联
40
60
串联
电压/V
80
100
4.结论（1）： 太阳能电池板串联时候，电压成倍增大，电流也成倍增大，输出功率也成
倍增大。 （2）光伏电池并联测试 在前面实验的基础上，将电路改为如下并联型式的电路进行测量，并将数
表 3-2 光伏电池并联数据记录表
四块并联 19.85 0.015 0.29775
电流/mA
并联
0.016
0.014
0.012
0.01
0.008
0.006 0.004
并联
0.002
0
电压/V
19.8 19.85 19.9 19.95
20
20.05
5.结论（2）： 太阳能电池板并联时候，电压成倍增大，电流基本不变，输出功率成倍增
据记录在如下表 4-2 中，并分析电池并联特性。
图 4-5 两块电池组件并联测量电路 图 4-6 三块电池组件并联测量电路
并联型 电压 U(V) 电流 I(A) 功率 P(W)
图 4-7 四块电池组件并联测量电路
太阳能电池串联并联电阻的精讲
图中RS即为串联电阻：包括电池的体电阻、表面电阻、电极电阻、电极与硅表接触电阻等Rsh为旁漏电阻即为并联电阻，为硅片边缘不清洁及内部缺陷引起RS很小，Rsh很大理想情况下可以忽略，Ish很小串并联电阻对填充因子（FF）影响很大，串联电阻Rs越高，填充电流下降越多，填充因子减少的越多，并联电阻减少的越多效果相同。
对于旁漏电阻的非常好的解释：【1】并联电阻是为了解释分流现象而引入的一个概念，实际上是不存在这样一个电阻的。
举个简单的例子，一10A的恒流源接一10欧的电阻，那上面有10A的电流，如果再给它并联一个10欧的电阻，那它上面的电流只有5A了，还有5A分给了另外一个，这就是并联电阻引起的分流效应。
一定的光强下光生电流是一定的，如果电池片边缘刻蚀没刻断或者体内有区域性高导杂质，都会引起分流，导致穿过P-N结势垒的电流减少，相当于和结区并联了一个电阻，并联电阻越小分流效应越明显，所以我们希望它越大越好.【2】并联电阻是一个用于描述电池特性的基本的概念。
如楼上所述，并联电阻不是一个实体电阻。
但是，并联电阻又与实体电阻有关。
理论上，对于单p-n太阳电池，可以建立电路模型，常规的教材中均有这样的模型，可以给出一个串联电阻、并联电阻等等综合在一起的公式描述电流随电压的变化。
但是对于实际的电池和组件，影响的因素非常多，譬如：1、硅片边缘的短路通道（脏污可以引起）；2、薄膜电池中由于薄膜沉积质量差，存在针孔引起的短路通道；3、薄膜组件中串联集成时引起的短路通道。
4、.........因此，实际的测量系统中，是将光I－V特性曲线的接近V＝0的部分，或进行数学拟合后，或直接计算（dI/dV）的倒数，实际上就是光I-V曲线的接近V＝0的位置的微分的倒数。
这样的处理，对于FF较差的电池和组件，能够定性/半定量地将串联电阻用于工艺优化和分析。
而对于FF较好的电池和组件，由于测试设备所测电信号的起伏、以及所用数学拟合方法的局限，同一片样品，多次测量的重复性都很差的。
太阳能电池板连接方式-并联和串联
上图显示的是两块太阳能电池板以并联的方式连接，这意味着电压是一样的。
为了计算充电控制器的功耗，我们需要计算流过电路的电流。
电流总是等于功率（P，Watts）除以电压（Volts），因此在上面的例子中太阳能发电系统的电流是120 / 12 = 10 A。
Steca PR1515是非常合适的，因为它是一个15A的太阳能充电控制器
上图显示的是2块太阳能电池板以串联方式连接，这意味着综合的电压是24V，即两块电池板的电压（12V）之和。
我们也需要计算充电控制器的功耗，即功率（P，Watts）除以电压，120 / 24 = 5 A。
Steca PR1010是非常合适的，因为它是一个10A的太阳能充电控制器。
B因为这是一个24V的太阳能发电系统，我们需要2个蓄电池。
注意两个蓄电池也要以串联方式连接。
这样接线会比较简单。
太阳能电池eta参数
太阳能电池eta参数
太阳能电池eta参数是：短路电流(Isc)、开路电压(Voc)、串联电阻(Rs)、并联电阻(Rsh)、填充因子(FF)和反向漏电流(IRev2)。
1. 短路电流(Isc)：在某特定温度和辐射度条件下，太阳能电池在短路状态下输出的电流，与电池面积、光强及温度有关。
2. 开路电压(Voc)：在某特定的温度和辐射条件下，太阳能电池在无负载（即开路）状态下的两端电压，与光强和温度有关。
3. 串联电阻(Rs)：正面电极金属栅线电阻rmf、正面金属半导体接触电阻
rc1、正面扩散层电阻rt、基区体电阻rb、背面金属半导体接触电阻rc2和背面电极金属栅线电阻rmb的总和。
4. 并联电阻(Rsh)：指太阳能电池内部的、跨连在电池两端的等效电阻。
5. 填充因子(FF)：体现电池的输出功率随负载的变动特征，与入射光谱光强度、短路电流、开路电压、串联电阻及并联电阻密切相关。
6. 反向漏电流(IRev2)：形成漏电的主要原因包括经过PN结的漏电流、沿电池边沿的表面漏电流以及金属化处理后沿着微观裂缝或晶界等形成细小桥路而产生的漏电流。
此外，太阳能电池eta参数还包括转换效率（Eta），具体可查阅太阳能电池的相关文献或咨询该领域专家获取更多信息。
太阳能电池并联电阻计算_理论说明
太阳能电池并联电阻计算理论说明1. 引言1.1 概述在当今环境问题日益严重的背景下，太阳能作为一种可再生绿色能源备受关注。
太阳能电池是将太阳光转化为电能的装置，具有清洁、可再生、供给持久等优点。
然而，太阳能电池的效率和性能受到多种因素的影响，其中并联电阻是一个十分重要的参数。
本篇文章将详细介绍太阳能电池并联电阻的计算方法，并探讨其对电池性能的影响。
1.2 文章结构本文总共包括四个部分。
在引言部分中，首先概述了太阳能电池及并联电阻的基本情况，并简要介绍了本文将要讨论内容。
之后，在第二部分中我们将详细介绍太阳能电池的基本原理以及并联电阻的作用与计算方法。
在第三部分中，我们将进一步说明这些理论，并给出实际参数测量和计算方法，并通过例题分析和实际应用场景进行说明。
最后，在结论部分中总结了太阳能电池并联电阻计算的关键步骤和要点，并展望了相关研究的方向和应用前景。
1.3 目的本文的目的是介绍太阳能电池并联电阻计算的理论说明。
通过对太阳能电池基本原理、并联电阻的作用与计算方法进行详细阐述，读者可以更好地了解太阳能电池并联电阻在性能优化中的重要性，并学会如何计算和测量这个参数。
同时，讨论并分析不同情境下并联电阻对太阳能电池性能的影响程度，为未来研究和应用提供指导。
希望本文能给读者提供有益的信息，促进太阳能技术在可再生能源领域的发展。
2. 太阳能电池并联电阻计算2.1 太阳能电池的基本原理太阳能电池是一种能够将光能直接转化为电能的器件。
它由多个光敏二极管组成，当太阳光照射到电池上时，光子会击中二极管，并通过半导体材料中的P-N结产生一个光生载流子。
这些载流子会在外部负载形成电流，从而产生可用的电能。
2.2 并联电阻的作用与计算方法并联电阻在太阳能系统中扮演重要角色，它可以调节太阳能电池产生的输出功率。
当多个太阳能电池需要并联时，为了确保各个太阳能电池工作在相同的工作点上，以最大限度地提高整个系统的效率和输出功率，需要在每个太阳能电池之间加入一定数值的并联电阻。
光伏组件问题系列总结——电池片串联电阻与并联电阻
光伏组件问题系列总结——电池片串联电阻与并联电阻1.0绪论组件厂家在进行产品功率测试时，会有曲线异常的情况出现。
在分析组件异常情况时，需要考虑组件串、并联电阻对组件功率的影响。
因此有必要研究电池片串、并联电阻的组成及其影响。
2.0串、并联电阻的组成太阳能电池有寄生串联和并联电阻伴随。
两种寄生电阻都减小填充因子。
2.1串联电阻串联电阻Rs主要是半导体材料的基体电阻，金属体电阻及连接电阻、金属和半导体连接产生的电阻，即串联电阻=硅片基体电阻+横向电阻+电极电阻+接触电阻。
图1串联电阻组成示意图基体电阻由硅片的品质决定。
扩散方块电阻可以调节，但又伴随着结深的变化。
栅线电阻主要靠丝网印刷参数决定，重要的是栅线的清晰度和高宽比（越大越好）。
当然，若单纯的减少串联电阻，栅线可以很宽，但高度较低，这样会增大遮光面积。
接触电阻主要看电极印刷效果、烧结的效果等。
2.2并联电阻并联电阻Rsh主要由于p-n结不理想或在结附近有杂质，这些都能导致结短路，尤其是在电池边缘处。
并联电阻反映的是电池的漏电水平。
漏电流理论上可以归结到并联电阻上。
并联电阻影响太阳电池开路电压，Rsh减小会使开路电压降低，但对短路电流基本没有影响。
并联电阻过小可能由一下原因引起：边缘漏电（刻蚀未完全、印刷漏浆）。
基体内杂质和微观缺陷。
PN结局部短路（扩散结过浅、制绒角锥体颗粒过大）。
3.0 串、并联电阻的影响3.1 串联电阻对填充因子的影响因为填充因子决定着电池输出功率，因此最大输出功率受串联电阻影响，可以近似表示为：如果太阳能电池内阻定义为：串联电阻Rs 影响短路电流，Rs 增大会使短路电流降低，而对开路电压没有影响。
串联电阻的影响如图2。
图2：串联电阻对填充因子的影响3.2 并联电阻对填充因子的影响类似的并联电阻，可以定义为：并联电阻对填充因子的影响如图3.12 所示。
图3 太阳能电池中并联电阻对填充因子的影响在串联和并联电阻都存在情况下，太阳能电池IV 曲线可以用下式表示：（作者微信公众账号：经验网）。
太阳能电池串并联特性
实验九 太阳电池串并联特性测比太阳电池单体电池工作电压只有不到1伏，电流数安培，不能直接应用，一般需要进行必要的串联和并联，以达到所需要的电压和电流，本实验就是要测试太阳电池的串联和并联特性，为实际应用打好基础。
一、实验目的1． 了解恒定光强脉冲法测试太阳电池伏安特性的原理和方法。
2． 了解太阳电池组件I ―V 电性曲线的定性规律。
3． 了解遮挡对太阳电池组件输出性能的影响。
4． 掌握本实验测试器具的使用。
二、仪器及用具晶体硅太阳电池组件三块、专用电性测试柜一台。
三、原理太阳电池是一个较大的面结PN 二极管。
其工作电流I 可用下式表示I = I ph - I 0 [exp(qV ／nkT) - 1] -()shL s R R R I + (2.1)开路电压表示为 V oc = qknTln[(I sc ／I 0 ) +1] (2.2) 式中I −− 负载中流过的电流；I ph −− 由光激发产生载流子所形成的光电流；q−−一个电子的电量；V −−电池的工作电压；n−−结构因子；k −−玻耳兹曼常数；T−−电池工作的绝对温度；V oc−−电池的开路电压；R s−−电池的串联电阻；R sh−−电池的并联电阻；R L−−负载电阻；I sc−−电池的短路电流。
太阳电池是依据“光生伏打效应”原理工作的。
太阳电池组件则是将太阳单体电池进行串、并联组合而构成的一个整体。
组件的电性能将随单体电池的串、并联数量而与单体电池电性能产生量的变化。
串联时电压叠加，并联时电流叠加，如图9.1和图9.2所示。
恒定光强脉冲测试太阳电池伏安特性工作原理：通过控制脉冲氙灯的工作电流使得其发光强度在测试时间内维持恒定不变，然后通过电子负载在脉冲恒定的时间内快速测试伏安特性曲线，光脉冲的工作过程如图9.3所示；电子负载的工作原理如图9.4所示。
将其输出接入主电路中，通过调节U i控制恒压输出U o为一确定值，U o在主电路的回路中占具一定的电压降，相当于主电路中接入了一个产生U o电压降的负载。
光伏电池串并联方案
光伏电池串并联方案一、串联方案。
1. 原理。
就好比是小伙伴们手拉手连成一串。
一个光伏电池的正极和另一个光伏电池的负极相连，这样电流就只能沿着这一串电池一个一个地走。
这时候，整个串联电路里的电流是一样的，但是电压可就不一样喽。
电压会叠加起来，就像叠罗汉一样，每个电池的电压相加就是串联后的总电压。
比如说一个电池电压是1.5V，三个串联起来那总电压就是4.5V啦。
2. 适用场景。
当我们需要高电压的时候，串联就特别好使。
就像要把电送到比较远的地方，高电压能减少传输过程中的损耗。
就像你要把水送到远处，用高压水枪（高电压）比用普通小水枪（低电压）更能把水送得又远又有力。
在一些小型的离网光伏系统里，如果负载需要比较高的电压来启动，串联几个光伏电池就能满足需求啦。
3. 注意事项。
不过串联也有小麻烦。
要是这一串里有一个电池出了问题，比如说被阴影遮住了或者坏掉了，那就像链子断了一环，整个串联电路的电流都会受到影响。
这就好比一群人拉手跑步，有一个人摔倒了，那大家的速度都会慢下来。
所以在安装的时候，得尽量保证每个电池都能正常工作，避免出现遮挡啥的。
二、并联方案。
1. 原理。
并联就像是一群小伙伴并排站着。
所有光伏电池的正极都连在一起，负极也都连在一起。
这时候呢，电压是不变的，就和每个单独电池的电压一样。
但是电流可就大了，就像很多条小河汇聚成大河一样，各个电池的电流加起来就是总的电流。
比如说每个电池能提供1A的电流，三个并联起来就能提供3A的电流啦。
2. 适用场景。
当我们的负载需要大电流的时候，并联就派上用场了。
比如说有些设备就像大胃王一样，需要很多电流才能正常工作，像那种大功率的电器。
在大型的光伏电站里，如果要给很多需要大电流的设备供电，就可以把很多光伏电池并联起来。
3. 注意事项。
这里面也有要小心的地方。
因为所有电池的正负极都连在一起，要是有一个电池的电压和其他电池不太一样，就像一个跑得快的人和一群跑得慢的人一起跑，这个不一样电压的电池可能就会变成一个“捣乱分子”。
太阳电池串联电阻的一种精确算法
晶体硅太阳电池制作过程中由于扩散制结、印刷电极等操作，在电极与硅片的接触面上会产生接触电阻。
上表面的接触电阻为栅线和总线与扩散层的接触面产生的电阻，下表面的接触电阻为背电极与基区的接触面产生的电阻。
同时在太阳电池内部也存在基片电阻、扩散区的薄层电阻等。
在运行时这些电阻和负载串联在同一回路上，称为电池的串联电阻，常用咫表示。
减小串联电阻可以提高太阳电池的短路电流。
Caballero提出一种计算太阳电池串联电阻的模型，我们对该模型及其模型中的数学表达式进行了验证。
对丝网印刷太阳电池，根据其结构进行定量计算。
首先根据太阳电池的结构(图1)做出串联电阻等效电路(图2)。
图2中R bus表示总线的电阻，R f表示栅线(finger)的电阻，R fc表示前接触层(front contact)的电阻，R表示扩散层。
(emitter layer)的电阻，R b表示基区(base)的电阻，R bc表emitter示背接触(back contact)电阻。
太阳电池的总串联电阻匙为上面6个分电阻之和：一、串联电阻各分电阻数学表达式推导下面我们将部分推导验证串联电阻构成要素的电阻表达式，首先给出扩散层的功率表达式：放人电池模型整体中，其中：式中：J L是光生电流密度，S表示栅线间隔，L为电池边长，n为栅线数，R e为扩散层电阻。
对于前后接触电阻，R fc和R bc应用半导体一金属接触电阻除以接触面积；对于前接触面，接触面积为栅线的底面积加上总线的底面积，并减去栅线和总线交叉部分的底面积，栅线底面积为(L/s)w f L，总线底面积为2(L/s)w bus S，交叉部分面积为2(L/s)w bus w f，且前接触电阻率为R frontpaste，所以前前接触电阻为：对于背接触电阻，接触面积为L2，背接触电阻率为R backpaste，可得背接触电阻：综上可知，串联电阻各部分电阻的表达式如式(10)、式(15)、式(18)～式(21)所示。
太阳能电池 串联电阻计算
太阳能电池串联电阻计算一、太阳能电池串联电阻是啥。
咱先来说说这个太阳能电池串联电阻到底是个啥玩意儿呢。
你可以把太阳能电池想象成一个超级厉害的小能量工厂，这个串联电阻呢，就像是这个小工厂里的一个小阻碍。
它就在那，影响着电流和电压的关系呢。
你看啊，当太阳光照射到太阳能电池上的时候，电池就开始工作啦，要把光能变成电能。
可是这个串联电阻就会捣乱，它会让电能在传输的过程中损失一部分。
就好比你要把水从一个地方送到另一个地方，中间有个小漏洞，水就会漏出去一部分一样。
这个串联电阻就是电能传输中的小漏洞啦。
二、为啥要计算串联电阻。
这可就很重要啦。
为啥要计算这个串联电阻呢？因为它对太阳能电池的性能影响可大了去了。
如果我们知道了串联电阻的大小，就能更好地了解太阳能电池的效率问题。
你想啊，要是这个电阻太大了，那电池辛辛苦苦产生的电能就会有好多被浪费掉，就像你辛辛苦苦挣的钱，结果被一个小偷偷走了好多一样，多心疼呀。
而且呢，对于那些研究太阳能电池的科学家或者工程师来说，计算串联电阻有助于他们改进电池的设计。
比如说，他们可以想办法降低这个串联电阻，这样就能让电池的性能变得更好，能够把更多的光能转化成电能，让太阳能电池变得更实用，更能满足我们对清洁能源的需求呢。
三、计算串联电阻的方法。
1. 公式法。
这是一种比较传统也比较常用的方法哦。
有一个专门的公式可以用来计算串联电阻呢。
不过这个公式有点小复杂，里面涉及到好多参数，像电池的开路电压、短路电流、最大功率点的电压和电流之类的。
这些参数就像是一个个小密码，我们要把它们都找齐了，然后按照公式的要求把它们组合起来，才能算出串联电阻的值。
就像是做一道超级复杂的数学题，每一个小数据都是解题的关键。
但是呢，这个方法也有它的小缺点。
有时候那些参数可能不是那么容易准确测量到的，要是有一个参数测量错了，那算出来的串联电阻可就不准啦。
就像你搭积木，要是有一块积木的尺寸量错了，那整个搭出来的东西可能就歪歪扭扭的啦。
太阳能电池的串并联接法
东华理工大学物理实验报告设计性试验班级: 姓名：学号：同组人：日期：成绩：一、实验题目研究太阳能电池的串并联接法，作出输出功率随负载电阻变化的关系图。
二、实验目的1. 学会并掌握太阳能电池的串并联接法。
2. 测量并作出太阳能电池输出功率随负载电阻变化的关系曲线图。
三、实验仪器THQTN-1型太阳能电池特性测试实验仪，白炽灯。
四、实验原理、原理图1．太阳能电池的结构晶体硅太阳能电池以硅半导体材料制成大面积PN 结进行工作。
一般采用同质结的结构，在N型层上面制作金属栅线，作为正面接触电极。
在整个背面也制作金属膜，作为背面欧姆接触电极。
这样就形成了晶体硅太阳能电池。
为了减少光的反射损失，一般在整个表面上再覆盖一层减反射膜。
2．光伏效应当光照射在距太阳能电池表面很近的PN结时，只要入射光子的能量大于半导体材料的禁带宽度，则在P区、N区和结区光子会被吸收产生电子－空穴对。
在P区与N区交界面的两侧即结区，存在一空间电荷区。
在这电荷区中，正负电荷间形成一电场，电场方向由N 区指向P区，这个电场称为内建电场。
这些扩散到结界面处的少数载流子（空穴）在内建电场的作用下被拉向P区。
同样，如果在结附近P区中产生的少数载流子（电子）扩散到结界面处，也会被内建电场迅速拉向N区。
结区内产生的电子－空穴对在内建电场的作用下分别移向N区P区。
如果外电路处于开路状态，那么这些光生电子和空穴积累在PN结附近，使P区获得附加正电荷，N区获得附加负电荷，这样在PN结上产生一个光生电动势，这一现象称为光伏效应（Photovoltaic Effect, 缩写为PV）。
3．太阳能电池的表征参数太阳能电池的工作原理是基于光伏效应。
当光照射太阳能电池时，将产生一个由N区到P区的光生电流。
同时，由于PN结二极管的特性，存在正向二极管电流，此电流方向从P区到N区，与光生电流相反。
因此，实际获得的电流I为I①①式中为结电压；为二极管的反向饱和电流；为与入射光的强度成正比的光生电流，其比例系数是由太阳电池的结构和材料的特性决定的；n称为理想系数（n值），是表示PN 结特性的参数，通常在1～2之间；q为电子电荷；k为波尔茨曼常数;T为温度。
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图中RS即为串联电阻：包括电池的体电阻、表面电阻、电极电阻、电极与硅表接触电阻等Rsh为旁漏电阻即为并联电阻，为硅片边缘不清洁及内部缺陷引起
RS很小，Rsh很大理想情况下可以忽略，Ish很小
串并联电阻对填充因子（FF）影响很大，串联电阻Rs越高，填充电流下降越多，填充因子减少的越多，并联电阻减少的越多效果相同。
对于旁漏电阻的非常好的解释：
【1】并联电阻是为了解释分流现象而引入的一个概念，实际上是不存在这样一个电阻的。
举个简单的例子，一10A的恒流源接一10欧的电阻，那上面有10A的电流，如果再给它并联一个10欧的电阻，那它上面的电流只有5A了，还有5A分给了另外一个，这就是并联电阻引起的分流效应。
一定的光强下光生电流是一定的，如果电池片边缘刻蚀没刻断或者体内有区域性高导杂质，都会引起分流，导致穿过P-N结势垒的电流减少，相当于和结区并联了一个电阻，并联电阻越小分流效应越明显，所以我们希望它越大越好.
【2】并联电阻是一个用于描述电池特性的基本的概念。
如楼上所述，并联电阻不是一个实体电阻。
但是，并联电阻又与实体电阻有关。
理论上，对于单p-n太阳电池，可以建立电路模型，常规的教材中均有这样的模型，可以给出一个串联电阻、并联电阻等等综合在一起的公式描述电流随电压的变化。
但是对于实际的电池和组件，影响的因素非常多，譬如：
1、硅片边缘的短路通道（脏污可以引起）；
2、薄膜电池中由于薄膜沉积质量差，存在针孔引起的短路通道；
3、薄膜组件中串联集成时引起的短路通道。
4、.........
因此，实际的测量系统中，是将光I－V特性曲线的接近V＝0的部分，或进行数学拟合后，或直接计算（dI/dV）的倒数，实际上就是光I-V曲线的接近V＝0的位置的微分的倒数。
这样的处理，对于FF较差的电池和组件，能够定性/半定量地将串联电阻用于工艺优化和分析。
而对于FF较好的电池和组件，由于测试设备所测电信号的起伏、以及所用数学拟合方法的局限，同一片样品，多次测量的重复性都很差的。
因此，很多测量系统，就不给出所谓并联电阻的数据。
Rs、Rsh与其他参数到底有什么关系？这个问题搞的我很晕
比如：Rs Rsh与填充因子FF什么关系或者说FF随Rs Rsh怎么变化？
Rs Rsh与短路电流Isc和V oc有什么关系？怎么变化的
串联电阻=硅片基体电阻+扩散方块电阻+栅线电阻+烧结后的接触电阻
基体电阻由硅片决定。
扩散方块电阻可以调节，但又伴随着结深的变化。
栅线电阻主要靠丝网印刷参数决定，重要的是栅线的清晰度和高宽比（越大越好）。
当然，若单纯的减少串联电阻，栅线可以很宽，但高度较低，但是会增大遮光面积。
接触电阻主要看烧结。
串联电阻Rs影响短路电流，Rs增大会使短路电流降低，而对开路电压没有影响。
并联电阻反映的是电池的漏电水平。
漏电流理论上可以归结到并联电阻上。
并联电阻影响太阳电池开路电压，Rsh减小会使开路电压降低，但对短路电流基本没有影响。
太阳能电池的填充因子FF可定义为最大输出功率Pm与IscV oc之比，也就是最大功率矩形面积对IscV oc矩形面积比例。
对于太阳能电池说，填充因子是一个重要的参数，他可以反映太阳能电池的质量。
太阳能电池的串联电阻越小，并联电阻越大，填充系数就越大，反映到太阳能电池的电流—电压特性曲线上，曲线就越接近正方形，此时太阳能电池的转换效率就越高。