[发明专利]大面积染料敏化太阳能电池模块设计性能的判定方法

摘要

本发明公开了太阳能电池设计技术领域中的一种大面积染料敏化太阳能电池模块设计性能的判定方法，用于判定设计的大面积染料敏化太阳能电池模块的性能。包括：将大面积染料敏化太阳能电池模块的子电池的DSSC基本结构等效为由恒流源、二极管、旁路电阻、基板电阻、电解质电阻和对电极电荷传输电阻组成的等效电路；根据等效电路中二极管的电压电流关系式，计算DSSC基本结构的I-V特性曲线；利用DSSC基本结构的I-V特性曲线，获取DSSC子电池的效率；利用DSSC子电池的效率乘以DSSC子电池的有效面积比，得到DSSC模块的效率。本发明实现了对设计的大面积染料敏化太阳能电池模块的性能进行判定的效果。

主权项

1.一种大面积染料敏化太阳能电池模块设计性能的判定方法，其特征是所述方法包括下列步骤：步骤1：将待测DSSC模块的子电池的DSSC基本结构等效为由恒流源、二极管、旁路电阻、基板电阻、电解质电阻和电极电荷传输电阻组成的等效电路；其中，所述恒流源、二极管和旁路电阻并联组成并联电路，然后并联电路与基板电阻、电解质电阻和电极电荷传输电阻串联；步骤2：取与待测DSSC模块组成和结构相同的另一块DSSC模块作为验证DSSC模块；步骤3：利用拟合的方法从一次测量的I-V特性曲线中得到验证DSSC模块的子电池的基本参数；所述基本参数包括：恒流源处产生的光电流I′_ph，二极管的反向饱和电流I′₀，元电荷q′，二极管的理想因子n′，波尔兹曼常数k′_b，热力学温度T′，输入电压V′，输出电流I′旁路电阻R′_sh，基板电阻R′_tco、电解质电阻R′_w和电极电荷传输电阻R′_ct；步骤4：计算待测DSSC模块的子电池的旁路电阻R_sh、基板电阻R_tco、电解质电阻R_w和电极电荷传输电阻R_ct的阻值；所述旁路电阻R_sh、电解质电阻R_w和电极电荷传输电阻R_ct的阻值分别根据验证DSSC模块的子电池的旁路电阻R′_sh、电解质电阻R′_w和电极电荷传输电阻R′_ct的阻值计算，具体公式为：其中，S₀为待测DSSC模块的子电池的有效面积，S′₀为验证DSSC模块的子电池的有效面积；步骤5：根据等效电路中二极管的电压电流关系式计算待测DSSC模块的子电池的I-V特性曲线；其中，I_ph＝I′_hp，I₀＝I′₀，q＝q′，n＝n′，k_b＝k′_b，T＝T′，V＝V′，I＝I′；步骤6：利用待测DSSC模块的子电池的I-V特性曲线，获取待测DSSC模块的子电池的效率；步骤7：利用待测DSSC模块的子电池的效率乘以待测DSSC模块的子电池的有效面积比，得到待测DSSC模块的效率。