[发明专利]一种用于叠层电池的补偿系统和方法

说明书

本发明公开了一种用于叠层电池的补偿系统和方法，当顶电池与底电池的电流不匹配时，分析实际光照与标准光照的光谱差异，顶电池和底电池在实际光照下达到电流匹配所需的补偿光谱，并计算补偿光照的收益与消耗，当收益大于消耗时，对叠层光伏电池进行特定光谱的补偿光照，使得叠层光伏电池的顶电池和底电池达到电流匹配。针对因光谱变化引起的叠层电池的电流不匹配现象，通过叠层电池光伏阻串自身发电供给光谱可调的光源，对叠层电池，尤其是宽带隙顶电池进行短波段补偿光照，使顶电池和底电池达到电流匹配，使得叠层光伏电池处于最佳工作状态，提高发电效率的，在满足补偿光照消耗的同时，提升发电量。

技术领域

本发明属于叠层电池技术领域，特别涉及一种用于叠层电池的补偿系统和方法。

背景技术

叠层太阳能电池作为第三代太阳能电池的一个重要发展方向，近年来接连获得可喜的突破。钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池作为新兴的研究热点，近年来效率也接连突破，虽然距离大规模的产业化应用仍有一定距离，但可以预见的是，叠层电池真正应用不免会遇到一些实际问题。目前，叠层电池根据设计，在标准光照下，底电池和顶电池达到电流匹配，可发挥出最大工作效率。在实际工作环境中，受天气等环境因素的影响，地面电站接收到的光谱会发生变化，相比于波长在700nm以上的长波，波长在400nm～700nm的短波更容易被云层、雾霾等障碍阻挡，使得叠层电池接收的短波辐射减少，主要吸收短波辐射的宽带隙顶电池电流降低相对明显，导致底电池和顶电池电流不匹配，无法发挥叠层电池最大工作效率，导致发电量明显降低。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于叠层电池的补偿系统和方法，针对因光谱变化引起的叠层电池的电流不匹配现象，通过叠层电池光伏阻串自身发电供给光谱可调的光源，对叠层电池，尤其是对宽带隙顶电池进行短波段补偿光照，使顶电池和底电池达到电流匹配，使得叠层光伏电池处于最佳工作状态，提高发电效率的，在满足补偿光照消耗的同时，提升发电量。

为达上述目的，本发明的具体技术方案是：一种用于叠层电池的补偿方法，当顶电池与底电池的电流不匹配时，分析实际光照与标准光照的光谱差异，顶电池和底电池在实际光照下达到电流匹配所需的补偿光谱，并计算补偿光照的收益与消耗，当收益大于消耗时，对叠层光伏电池进行特定光谱的补偿光照，使得叠层光伏电池的顶电池和底电池达到电流匹配。

进一步的，光谱感应装置用于监测光谱的实时变化，将监测到的实际光照结果与标准光照的光谱差异进行对比分析。

进一步的，采用光谱可调光源进行特定波长光谱的补偿光照。

进一步的，为光谱可调光源供电的是储能系统。

进一步的，所述储能系统为蓄电池和逆变器。

本发明的另一目的是提供一种用于叠层电池的补偿系统，包括光谱感应装置和光谱可调光源，其中，所述光谱感应装置用于监测光谱的实时变化，将监测到的实际光照结果与标准光照的光谱差异进行对比分析；所述光谱可调光源用于接收指令进行特定波长光谱的补偿光照。

进一步的，还包括储能系统，所述储能系统用于为光谱可调光源供电。

进一步的，所述储能系统为蓄电池和逆变器。

由于叠层电池中顶电池和底电池带隙的不同，宽带隙顶电池和窄带隙底电池的吸收光谱也不同，天气环境改变引起的光谱变化会导致顶电池与底电池的电流不匹配，本发明通过光谱感应装置对光谱的变化实时监测，分析实际光照与标准光照的光谱差异，顶电池和底电池在实际光照下达到电流匹配所需的补偿光谱，并计算补偿光照的收益与消耗，在收益大于消耗时，调用电站储能系统为光谱可调的光源供电，对叠层光伏电池进行特定光谱的补偿光照，使得叠层光伏电池的顶电池和底电池达到电流匹配，进而使得叠层光伏电池处于更良好的工作状态，提高发电效率和发电量。与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果，可以在保证收益的前提下使叠层光伏电池处于更良好的工作状态，提高发电效率和发电量。

附图说明