[发明专利]一种太阳电池参数测试装置

权利要求书

1.一种太阳电池参数测试装置，包括模拟光源、参数测试仪和测试台，模拟光源位于测试台上方，测试台下方设有散热装置；其特征在于：

所述参数测试仪包括DSP、AD转换模块、DA转换模块、电子负载模块、显示模块、温度测试模块和光辐照度测试模块；

DSP与AD转换模块、DA转换模块、电子负载模块和显示模块电信号连接；电子负载模块输出的电信号、温度测试模块输出的电信号、光辐照度测试模块输出的电信号经AD转换模块采样，转换为数字信号送入DSP；DSP对AD转换模块、DA转换模块、电子负载模块和显示模块发出控制信号，对AD转换模块输出的数据进行处理，处理结果送至显示模块进行显示；

所述DSP根据AD转换模块输出的数据，计算标准条件下流经太阳电池的电流值I₀、标准条件下太阳电池两端的电压值V₀：

I₀＝I(E，T)+α(T₀-T)+γ(E₀-E)

V₀＝V(E，T)+β(T₀-T)+δ(E₀-E)

式中，T₀、E₀为标准条件下的温度和光辐照度，T、E为实测条件下的温度和光辐照度，I(E，T)、V(E，T)为实测的电流值和电压值，电流温度系数α为0.02(mA/cm²)/℃，电压温度系数β为-0.25mV/℃，电流光强系数γ为0.27(mA/cm²)/(mW/cm²)，电压光强系数δ为0.5mV/(mW/cm²)；

在得到的多组电压值V₀和电流值I₀的基础上，所述DSP计算出太阳电池的参数值：开路电压V_oc、短路电流I_sc、最大输出功率P_max、最佳工作电流I_mpp、最佳工作电压V_mpp、填充因子FF、转换效率η：

对多组电压值V₀和电流值I₀后进行数字滤波处理，进而进行曲线拟合和平滑处理，得到I₀-V₀曲线，I₀-V₀曲线与电压坐标轴和电流坐标轴的交 点分别为太阳电池开路电压V_oc、短路电流I_sc；

由多组电压值V₀和电流值I₀求得多组输出功率值P₀，将各输出功率值进行比较得出太阳电池最大输出功率P_max，其对应的电流值和电压值为最佳工作电流I_mpp和最佳工作电压V_mpp；

填充因子FF为： 式中，最大输出功率P_max、开路电压V_oc、短路电流I_sc；

转换效率η为： 式中，太阳电池的表面积s、入射到太阳电池上的光辐照度φ；

DA转换模块将DSP指令转化成对应的模拟电压以控制电子负载模块；

显示模块对DSP处理结果实时显示，包括温度、光辐照度、太阳电池各参数测试结果和I-V曲线。

2.如权利要求1所述的太阳电池参数测试装置，其特征在于：所述电子负载模块由集成运算放大器、继电器、电压信号放大电路、电流信号放大电路、采样电阻、VMOS管和补偿电源组成，VMOS管的漏极和源极分别通过补偿电源和采样电阻连接至待测太阳电池的两端构成主回路；采样电阻两端连接至电流放大电路，电流放大电路输出电信号IV连接至AD转换模块；待测太阳电池的两端连接至电压放大电路，电压放大电路输出电信号III连接至AD转换模块和集成运算放大器的一个输入端，集成运算放大器的另一个输入端II与DA转换模块的输出相连接，集成运算放大器的输出连接继电器的常闭端，集成运算放大器的输入端和输出端之间连接有反馈电阻；继电器的控制端I与DSP一个IO口连接，继电器的常开端接地，继电器的公共端与VMOS管的栅极连接。