[发明专利]一种基于开路电压测量的太阳能电池表面清洁度判断方法

摘要

本发明涉及一种基于开路电压测量的太阳能电池表面清洁度判断方法，属于新能源与高效节能领域。本发明测量不同环境温度下对应的太阳能电池洁净状态开路电压及等效串联电阻，分别获取太阳能电池洁净状态下指定光照强度下开路电压与环境温度的拟合曲线及等效串联电阻与环境温度的拟合曲线；在工作状态下，测量相同光照强度下某时刻太阳能电池输出电压、电流及环境温度，计算太阳能电池在该时刻工作状态下的开路电压；通过拟合曲线获取该时刻环境温度下对应的太阳能电池洁净状态下开路电压，通过开路电压的变化判定太阳能电池表面洁净程度。本发明实现对太阳能电池表面清洁度的在线判断，拓展太阳能电池在线监测内容，减少运维成本，提高运维效率。

主权项

1.一种基于开路电压测量的太阳能电池表面清洁度判断方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)选取一个待检测的太阳能电池，测量在环境温度T₀₁，T₀₂，…T_0m下该太阳能电池分别对应的等效串联电阻值R_s，01，R_s,02，…R_s,0m，其中m为测量序号,m为正整数；(2)测量步骤(1)选取的太阳能电池洁净状态下在选定光照强度为E₀时，分别在温度T₀₁，T₀₂，…T_0m下对应的开路电压V_OC,01，V_OC,02，…V_OC,0m；(3)将温度T₀₁，T₀₂，…T_0m下太阳能电池分别对应的等效串联电阻值R_s,01，R_s,02，…R_s,0m进行拟合，得到太阳能电池等效串联电阻R_s与环境温度T的拟合曲线；将温度T₀₁，T₀₂，…T_0m下太阳能电池洁净状态下光照强度为E₀时分别对应的开路电压V_OC,01，V_OC,02，…V_OC,0m进行拟合，得到太阳能电池洁净状态下光照强度为E₀时开路电压V_OC与环境温度T的拟合曲线；(4)使得太阳能电池处于工作状态下，选取光照强度为E₀的时刻记为记为t_i，测量t_i时刻太阳能电池对应的输出电压V_out,i和电流I_out,i，以及环境温度T_i，i为正整数；(5)通过步骤(3)得到的R_s与T的拟合曲线，获取在环境温度T_i下对应的t_i时刻太阳能电池等效串联电阻值R_s,i，i为拟合曲线上任意一点；(6)计算太阳能电池t_i时刻在工作状态下的开路电压V_OC,ti，表达式如下：V_OC,ti＝I_out,iR_s,i+V_out,i(7)通过步骤(3)得到的V_OC与T的拟合曲线，获取在温度T_i下对应的t_i时刻太阳能电池洁净状态下开路电压V_OC,i，V_OC,i为对应V_OC与T的拟合曲线中温度T_i下对应开路电压，i为拟合曲线上任意一点；(8)计算t_i时刻下太阳能电池的表面清洁度μ_i并进行判定；t_i时刻下太阳能电池的表面清洁度μ_i计算表达式如下：μ_i＝V_OC,ti/V_OC,i当μ_i＝1时，表明该时刻太阳能电池表面非常清洁；当μ_i≥0.8时，表明该时刻太阳能电池表面较为清洁；当μ_i≤0.8时，表明该时刻太阳能电池表面清洁程度较差。