[发明专利]一种提取太阳能电池串联和并联电阻的方法

说明书

本发明提供了一种提取太阳能电池串联和并联电阻的方法。通过太阳能电池光伏测试仪器测量出不同光照强度下的电压和电流值及通过推演出来的迭代公式来确定串联和联电阻的值。其基本特征在于，包含以下步骤：1)根据在第三和第四象限中的p‑n结太阳能电池的照明I‑V特性简单描述出单指数模型；2)再利用第三和第四象限的单指数模型经过一系列化简得出R_s的迭代公式，其中的R_sh＝P‑R_s；3)根据V_oc‑I_sc特性画出V_j与ln(I_d)的曲线图线性拟合来确定n和I₀；最后通过测量不同照明强度下的其它参数值来迭代确定R_s和R_sh的值。

技术领域

本发明属于太阳能参数提取与计算领域，特别涉及一种提取太阳能电池串联和并联电阻的方法。

背景技术

太阳能电池中串联电阻和并联电阻的参数值会直接影响其电池的I-V特性和效率。对其光伏性能来说，Rsh是至关重要的，尤其是辐射水平降低时。当强度水平降低时，如阴天或太阳低于天空时，低Rsh成为越来越值得关注的问题。因此，Rs和Rsh都需要被认识和理解，以便分析电池性能。

基于太阳能电池电流曲线的主流参数提取方法，其包括拟合优化算法，这种算法一般都假设并联电阻Rsh为无穷大，以便化简分析，但实际上并联电阻的作用并不能忽略，这样会导致提取出来的串联电阻Rs和理想因子n的值精度并不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提取太阳能串联和并联电阻的方法，通过太阳能电池光伏测量仪测量出不同光照强度下各个参数及利用单二极管模型公式推演出来的迭代公式以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种提取太阳能电池串联和并联电阻的方法，包括以下步骤：

步骤1，根据太阳能电池的照明I-V特性描述常见单二极管指数模型；

步骤2，根据I～V曲线第三象限和第四象限中的p-n结及太阳能电池的照明I-V特性分别描述不同象限的单二极管指数模型；

步骤3，根据太阳能电池的照明I～V曲线中第三和第四象限的单指数模型进行化简得到Rs 的迭代表达式：

步骤4，使用V_oc-I_sc特性确定n和I₀。

进一步的，所述步骤1中，根据太阳电池的照明I-V特性简单描述常见单二极管指数模型；

V_j＝V-IR_s (1b)

其中式中的I_L为光电流，由n-p流向，I₀为少数载流子形成的反向饱和电流；V_j为加至PN 结两端的电压；q为电子的电量q＝1.6*10^-19C；k为波尔兹曼常数k＝1.38*10^-23J/K；T为热力学温度，n为理想因子。

进一步的，步骤2中，根据第三象限和第四象限中的p-n结太阳能电池的照明I-V特性分别描述不同象限的单二极管指数模型；

在第三象限中，也就是PN结加反向偏置，即其中V＝(-V_j)、I＝(I_t)、I_D＝-I₀；则带入公式(1a)和(1b)得第三象限的中的p-n结太阳电池的照明I-V特性的单指数模型