太陽能電池I-V特性測試是指在一定光照強度下,太陽能電池輸出到負載的電流和電流兩端的電壓的關(guān)系曲線,太陽能電池IV特性能夠充分的體現(xiàn)出太陽能
電池的轉(zhuǎn)換效率,從而得到電池片的最終性能指標(biāo)。由于太陽能電池在無光情況下相當(dāng)于一個二極管并且會產(chǎn)生暗電流,所以太陽能電池的IV曲線是太陽能電
池在黑暗環(huán)境中的IV曲線與在有光照情況下電流的疊加,計算公式如下
其中I L = 在有光照條件下的電流
上圖顯示了在正常條件下運行的典型硅光伏電池的電流-電壓 ( IV ) 特性。單個太陽能電池或面板提供的功率是其輸出電流和電壓 ( I x V )的乘積 。如果
對從短路到開路條件的所有電壓逐點進行乘法運算,就可以得到給定輻射水平的上述功率曲線。太陽能電池開路時,即未連接任何負載,電流將處于最小值0,
電池兩端的電壓處于最大,稱為太陽能電池開路電壓或Voc。
在另一個極端,當(dāng)太陽能電池短路時,即正負極引線連接在一起,電池兩端的電壓處于最小值0但流出電池的電流達到最大值,稱為太陽能電池短路電流或
Isc。太陽能電池 IV 特性曲線的跨度范圍從零輸出電壓下的短路電流 ( Isc ) 到全開路電壓 ( Voc ) 下的零電流。換句話說,電池可用的最大電壓在開路時,最大
電流在閉路時。但是這兩種情況都不會產(chǎn)生任何電力,曲線中存在一種電流和電壓的特定組合,其功率在Imp和Vmp處達到其最大值。換句話說,電池產(chǎn)生最
大電力的點顯示在綠色矩形的右上角區(qū)域。這是“最大功率點”或MPP。因此,光伏電池的理想運行被定義為最大功率點。
太陽能電池的最大功率點 (MPP) 位于 IV 特性曲線的彎曲附近。Vmp和Imp的對應(yīng)值可以從開路電壓和短路電流估計:Vmp ? (0.8–0.90)Voc和
Imp ? (0.85–0.95)Isc。由于太陽能電池的輸出電壓和電流都取決于溫度,實際輸出功率會隨著環(huán)境溫度的變化而變化。