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大型太阳能光伏光伏阵列的功率输出特性太阳能光伏阵列是当今发展最快的新能源技术之一。
它利用太阳能转化为电能，具有环保、可持续、稳定等特点。
在大型太阳能光伏阵列中，功率输出特性是其性能的重要体现之一。
一、大型太阳能光伏阵列的组成和工作原理大型太阳能光伏阵列由多个太阳能电池片组成，这些电池片连接在一起形成电池板。
电池板再组成阵列，并且连接在电网上，电能可以直接用于供电，也可以存储起来。
整个系统包括光伏电源、电缆、变压器、交流电网和监控系统等多个组成部分。
工作原理主要可以分为两部分。
第一部分是太阳能电池板吸收光能并转化为直流电能；第二部分则是将直流电能通过逆变器转化为交流电能，供给负载或者接入电网。
电能的输出受到很多因素的影响。
在这些因素中，光照强度、温度、阴影、清洁度等因素对功率输出特性影响最为显著。
二、光照强度对功率输出特性的影响光照强度是大型太阳能光伏阵列输出的最重要参量之一。
一般来说，光照强度越大，功率输出量越大，反之则越小。
其电池板输出功率与光照之间的关系表现为I-V（电流与电压）和P-V（功率与电压）曲线。
当光照强度较低时，曲线的峰值点远离最大功率点，此时输出功率较低。
光照强度较高时，随着曲线峰值点逐渐接近最大功率点，输出功率逐渐增加。
因此，在大型太阳能光伏阵列设计中，应尽可能使阵列面积面向太阳的方向，以最大限度利用光能。
三、温度对功率输出特性的影响温度的变化会影响大型太阳能光伏阵列的转换效率和输出功率。
温度升高，光电波的吸收系数会下降，太阳能电池板的转换效率会降低，从而使得输出电压降低。
此时，为了保证稳定的输出电压和输出功率，电池板的输出电流需相应提高。
因此，温度升高对大型太阳能光伏阵列的影响可以通过调整电池板的输出电流得到抵消。
在实际应用中，可以利用制冷装置来降低温度，以提高阵列的转换效率和增大功率输出。
四、阴影对功率输出特性的影响阴影是大型太阳能光伏阵列机能正常输出的最大障碍之一。
因为在阴影条件下，各个电池板的输出电压与输出电流都会受到影响，可能导致电池板的大面积损坏。
光伏知识点总结图解一、光伏发电原理光伏发电是利用光电效应将光能转化为电能的过程。
光电效应是指当光照射到半导体材料上时，光子能量被半导体材料的电子吸收，并激发电子跃迁到导带上，从而产生电流。
光伏发电原理是通过太阳能板上的光电池将太阳能转换为电能，再经过逆变器将直流电转换为交流电，最终输出供电。
二、光伏发电系统的组成1. 太阳能电池板：太阳能电池板是光伏发电系统的核心组件，其作用是将太阳能转化为电能。
2. 逆变器：逆变器是光伏发电系统中非常重要的组件，它的作用是将直流电转换为交流电，以满足家庭或工业用电的需求。
3. 支架及支架系统：支架及支架系统是太阳能电池板的支撑结构，用于固定和支撑太阳能电池板的安装。
4. 电池储能系统：电池储能系统是用于储存光伏发电系统产生的电能，以便日间发电用电不匹配时使用。
5. 配电系统：配电系统是用于将光伏发电系统产生的电能输送到电网或用户装置中的系统。
6. 监控及数据采集系统：监控及数据采集系统用于实时监测光伏发电系统的运行状态，以及采集系统运行数据。
三、光伏发电系统的运行原理1. 太阳能电池板接收太阳能：太阳能电池板接收太阳能并将其转化为直流电能。
2. 逆变器将直流电转换为交流电：逆变器将直流电转换为交流电，以满足家庭或工业用电的需要。
3. 发电系统供电或并网发电：发电系统将产生的电能供电给用户装置，或者将电能输入电网。
4. 电池储能系统储存多余电能：当系统产生的电能超过用电需求时，多余的电能将被储存到电池储能系统中。
5. 监控系统实时监测运行情况：监控系统实时监测光伏发电系统的运行情况，并将运行数据反馈到操作者。
四、光伏发电系统的优势1. 环保：光伏发电系统不产生二氧化碳等污染物，对环境友好。
2. 可再生能源：太阳能是一种可再生能源，不会耗尽。
3. 长期收益：安装光伏发电系统可以在未来几十年内获得稳定的收益。
4. 分布式发电：光伏发电系统可实现分布式发电，使能源利用更加灵活。
光伏列阵结构光伏列阵是一种利用太阳能发电的设备，由多个光伏组件按照一定的排列方式组合而成。
光伏列阵的结构设计直接影响到光伏发电系统的性能和效益。
一、光伏组件光伏组件是光伏列阵的基本单元，它由太阳能电池板、支架、连接器等组成。
太阳能电池板是光伏组件的核心部分，它可以将太阳能转化为电能。
支架是用来支撑太阳能电池板的，通常采用铝合金材料制作，具有良好的耐候性和抗腐蚀性。
连接器用于连接光伏组件与电网系统，确保电能的传输。
二、列阵排列方式光伏组件的排列方式对光伏列阵的性能具有重要影响。
常见的排列方式有平行排列、串联排列和并联排列。
1. 平行排列：光伏组件按照行与列的方式平行排列，这种排列方式适用于光伏组件功率较小的情况。
平行排列可以提高系统的可靠性和灵活性，但相应地也会增加系统的占地面积。
2. 串联排列：光伏组件按照行与列的方式串联排列，这种排列方式适用于光伏组件功率较大的情况。
串联排列可以提高系统的电压和电能输出，但要注意防止串联组件之间出现阴影遮挡，影响光伏发电效果。
3. 并联排列：光伏组件按照行与列的方式并联排列，这种排列方式适用于光伏组件功率较小的情况。
并联排列可以提高系统的电流和电能输出，但相应地也会增加系统的线路损耗。
三、支架设计支架是光伏列阵的重要组成部分，它的设计直接影响到光伏组件的安装和固定。
支架的主要功能是提供稳定的支撑和调整光伏组件的角度，以最大程度地接收太阳能。
1. 固定支架：固定支架是最常见的支架设计，光伏组件倾角固定不可调节。
这种支架适用于固定安装场所，如屋顶和大型光伏电站。
2. 倾斜支架：倾斜支架可以调节光伏组件的倾角，以适应不同的季节和经度。
倾斜支架的倾角设计应根据当地的经纬度和太阳高度角进行合理调整。
3. 跟踪支架：跟踪支架是一种可以根据太阳位置自动调节光伏组件角度的支架设计。
跟踪支架可以实现最大程度的太阳能接收，但相应地也会增加系统的成本和维护难度。
四、电缆布线电缆布线是光伏列阵结构中不可忽视的一环，它直接影响到电能的传输和系统的可靠性。
一、光伏阵列1、电池板表面的检查电池表面的检查包括表面清洁度的检查以及表面完整度的检查。
由于光伏电站建于南向山坡上，每块电池板都有一定的倾斜角度，这也就使得电池板表面极易积尘。
尤其是秋冬季节多风少雨，灰尘堆积在电池板表面，会极大地影响太阳能板的光能吸收，从而导致光伏电站发电量的下降。
因此，定期对光伏阵列的太阳能电池板表面的灰尘进行检测是十分有必要的。
当出现过多的灰尘堆积情况，而又没有有效的降雨降雪进行冲洗时，就需要安排专人对太阳能电池板表面进行清洁除尘，以保证光伏电站的日常发电量。
光伏组件表面应保持清洁，清洗光伏组件时应注意：（1）应使用干燥或潮湿的柔软洁净的布料擦拭光伏组件，严禁使用腐蚀性溶剂或用硬物擦拭光伏组件；（2）应在辐照度低于200W/㎡的情况下清洁光伏组件，不宜使用与组件温差较大的液体清洗组件；（3）严禁在风力大于4级、大雨或大雪的气象条件下清洗光伏组件。
电池表面完整度的检查主要包括：光伏组件是否存在玻璃破碎、背板灼焦、明显的颜色变化；光伏组件中是否存在与组件边缘或任何电路之间形成连通通道的气泡。
2、太阳电池板阵支架的检测太阳能电池阵列采用的螺旋桩进行固定。
虽然，光伏电站场址区为剥蚀丘陵地貌形态，未发现滑坡、泥石流、崩塌、地面沉降、岩溶、土洞等不良地质作用，但由于长期受各种气候条件的影响（如强风、强降雨）的影响，对一些位于特殊位置的光伏阵列，仍需定期进行支架检测，以确保支架的支撑强度和位置稳定性。
主要检测螺旋桩的形态和位置是否发生变化；支架结构是否变形、受到腐蚀，检测支架的腐蚀程度，最好为半年检查检查一次；连接处是否松动等项目。
除此之外，还要对特殊位置电池板的倾角进行测量，以保证倾角与设计参数没有较大的出入，以免影响系统的效率。
3、运行时太阳能电池板温度的检测在无阴影遮挡条件下工作时，在太阳辐照度为500W/㎡以上，风速不大于2m/s的条件下，同一光伏组件外表面（电池正上方区域）温度差异应小于20℃。
光伏电站系统原理及组成一、光伏系统的工作原理（图1）1工作原理：白天，在光照条件下，太阳电池组件产生一定的电动势，通过组件的串并联形成太阳能电池方阵，使得方阵电压达到系统输入电压的要求.再通过充放电控制器对蓄电池进行充电，将由光能转换而来的电能贮存起来。
晚上，蓄电池组为逆变器提供输入电，通过逆变器的作用,将直流电转换成交流电，输送到配电柜，由配电柜的切换作用进行供电。
蓄电池组的放电情况由控制器进行控制,保证蓄电池的正常使用.光伏电站系统还应有限荷保护和防雷装置,以保护系统设备的过负载运行及免遭雷击,维护系统设备的安全使用。
二、光伏系统的组成光伏系统是由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器，逆变器，交流配电柜等设备组成。
其各部分设备的作用是:⑴太阳能电池方阵：在有光照（无论是太阳光,还是其它发光体产生的光照）情况下,电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累,即产生“光生电压”，这就是“光生伏打效应”。
在光生伏打效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成电能，是能量转换的器件。
太阳能电池一般为硅电池，分为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种.⑵蓄电池组：其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。
太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是：a。
自放电率低；b。
使用寿命长;c.深放电能力强；d。
充电效率高;e.少维护或免维护;f.工作温度范围宽；g。
价格低廉。
目前我国与太阳能发电系统配套使用的蓄电池主要是铅酸蓄电池和镉镍蓄电池。
配套200Ah以上的铅酸蓄电池，一般选用固定式或工业密封式免维护铅酸蓄电池，每只蓄电池的额定电压为2V DC；配套200Ah以下的铅酸蓄电池，一般选用小型密封免维护铅酸蓄电池，每只蓄电池的额定电压为12V DC。
⑶充放电控制器:是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。
由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素,因此能控制蓄电池组过充电或过放电的充放电控制器是必不可少的设备。
太阳能光伏电力系统的基本原理及工作机制下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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光伏发电系统的组成及工作原理光伏发电系统主要由光伏组件、控制器、逆变器、蓄电池及其他配件组成（并网不需要蓄电池）。
根据是否依赖公共电网，分为离网跟并网两种，其中离网系统是独立运行的、不需要依赖电网。
离网光伏系统配备了有储能作用的蓄电池，可保证系统功率稳定，能在光伏系统夜间不发电或阴雨天发电不足等情况下供给负载用电。
不管何种形式，工作原理均为光伏组件将光能转换成直流电，直流电在逆变器的作用下转变成交流电，最终实现用电、上网功能。
1、光伏组件光伏组件是整个发电系统里的核心部分，由光伏组件片或由激光切割机机或钢线切割机切割开的不同规格的光伏组件组合在一起构成。
由于单片光伏电池片的电流和电压都很小，所以要先串联获得高电压，再并联获得高电流，通过一个二极管（防止电流回输）输出，然后封装在一个不锈钢、铝或其他非金属边框上，安装好上面的玻璃及背面的背板、充入氮气、密封。
把光伏组件串联、并联组合起来，就成了光伏组件方阵，也叫光伏阵列。
工作原理：太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由p区流向n区，电子由n区流向p 区，接通电路后就形成电流。
其作用是将太阳能转化为电能，并送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。
组件类型：①单晶硅：光电转换率≈18%，最高可达到24%，是所有光伏组件中转换率最高的，一般采用钢化玻璃及防水树脂封装，坚固耐用，使用寿命一般可达25年。
②多晶硅：光电转换率≈14%，与单晶硅的制作工艺差不多，多晶硅的区别在于光电转换率更低、价格更低、寿命更短，但多晶硅材料制造简便、节约电耗，生产成本低，因此得到大力发展。
③非晶硅：光电转换率≈10%，与单晶硅和多晶硅的制作方法完全不同，是一种薄膜式太阳电池，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。
2、控制器（离网系统使用）光伏控制器是能自动防止蓄电池过充电和过放电的自动控制设备。
采用高速CPU微处理器和高精度A/D模数转换器，是一个微机数据采集和监测控制系统，既可快速实时采集光伏系统当前的工作状态，随时获得PV站的工作信息，又可详细积累PV站的历史数据，为评估PV系统设计的合理性及检验系统部件质量的可靠性提供了准确而充分的依据，还具有串行通信数据传输功能，可将多个光伏系统子站进行集中管理和远距离控制。
阵列式光伏结构阵列式光伏结构是一种利用太阳能发电的技术，它将太阳能光线转化为电能。
该结构由多个光伏组件组成，这些组件被安装在一个大型的板块上，形成一个整体的光伏阵列。
光伏组件是光伏结构的核心部分，它由多个太阳能电池组成。
这些电池可以将太阳能光线转化为直流电能。
光伏组件的设计和制造是非常复杂的，需要考虑到光伏材料的选择、电池的布置方式以及电池的工作效率等因素。
在阵列式光伏结构中，光伏组件被安装在一个大型的板块上，这个板块通常被称为光伏板。
光伏板的主要作用是保护光伏组件，并将其固定在一个固定的位置上。
光伏板通常由耐候性强的材料制成，以确保其在各种天气条件下都能正常工作。
在阵列式光伏结构中，光伏板是按照一定的布局方式排列的。
这种布局方式可以根据具体的需求进行调整，以最大程度地利用太阳能光线。
光伏板之间的间距也需要根据具体的情况进行调整，以确保光伏板之间的相互影响最小化。
阵列式光伏结构的工作原理非常简单。
当太阳能光线照射到光伏板上时，光伏组件中的太阳能电池会将光能转化为直流电能。
这些直流电能可以进一步转化为交流电能，以供家庭或工业用电。
阵列式光伏结构的优点是显而易见的。
首先，它可以利用太阳能光线来产生电能，这是一种清洁、可再生的能源。
其次，它可以帮助减少对传统能源的依赖，从而降低能源成本。
此外，光伏阵列还可以减少对环境的污染，并减少温室气体的排放。
然而，阵列式光伏结构也存在一些挑战和限制。
首先，它的成本相对较高，需要投入大量的资金来建设和维护。
其次，它的效率受到天气条件的影响，如果天气阴沉或太阳能光线不足，光伏板的发电效率会受到影响。
总的来说，阵列式光伏结构是一种非常重要的太阳能发电技术。
它可以将太阳能光线转化为电能，从而为人们的生活和工业生产提供可靠的能源来源。
尽管面临一些挑战和限制，但我相信随着技术的不断进步，阵列式光伏结构将在未来得到更广泛的应用。
光伏组件和阵列组成原理光伏组件和光伏阵列是光伏电力系统中的两个重要组成部分。
光伏组件是将光能转换为电能的器件，通常由多个太阳能电池、连接线和外壳组成。
光伏阵列是将多个光伏组件集成在一起形成的系统，可以用来产生更大的电能输出。
光伏组件光伏组件的核心是太阳能电池。
太阳能电池是一种半导体器件，使用光子将光能转换为电能。
太阳能电池的主要材料通常是硅，包括单晶硅、多晶硅和非晶硅。
太阳能电池将光子导入硅晶体中，使得部分原子带上了额外的电子，形成了电势差。
这种电势差可以从电池的正极和负极中输出电能。
通常情况下，许多太阳能电池将被组装成一个光伏组件。
这些太阳能电池通过连接线连接在一起，并被固定在外壳内。
外壳既可以对组件进行保护，又可以将组件固定在所需的位置。
光伏组件不仅可以用于生产电能，还可以用于制造其他产品，例如太阳能热水器和太阳能灯。
光伏阵列光伏阵列是由多个光伏组件连接在一起形成的系统。
光伏阵列可以用来产生更大的电能输出，从几瓦特到数百兆瓦不等。
它们通常被安装在房顶、田野、沙漠等地方，以最大限度地利用太阳能。
布置在一起的光伏组件通过连接线连接起来，并被支架框架固定在所需的位置上。
整个系统需要一个逆变器来将直流电能转换为交流电能，以便用于普通家庭和电网。
光伏阵列的设计需要考虑许多因素，如面积、方向、角度和阴影等。
最好的方向是朝向正南方，倾角应根据所在地区的纬度而定。
阴影可能会降低光伏组件的输出，因此需要选择阴影最少的位置。
此外，光伏阵列的清洁和维护也是重要的，可以通过清洁器具或人工来完成。
总之，光伏组件和光伏阵列是将太阳能转换为电能的重要技术。
通过设计和建造各种大小的光伏电力系统，可以为普通家庭和商业、工业客户提供清洁的能源来源，并为全球环境保护作出贡献。
第3章光伏阵列基本原理及工作特性3.1 光伏电池的工作原理光伏发电首先要解决的问题是怎样将太阳能转换为电能。
光伏电池就是利用半导体光伏效应制成，它是一种能将太阳能辐射直接转换为电能的转换器件。
由若干个这种器件封装成光伏电池组件，再根据需要将若干个组件组合成一定功率的光伏阵列。
光伏阵列是光伏发电系统的关键部件，其输出特性受外界环境影响较大。
太阳能是一种辐射能，它必须借助于能量转换器才能转换成为电能。
这种把光能转换成电能的能量转换器，就是光伏电池。
光伏电池是以光生伏打效应为基础，可以把光能直接转换成电能的一种半导体器件。
所谓的光生伏打效应是指某种材料在吸收了光能之后产生电动势的效应。
在气体，液体和固体中均可产生这种效应。
在固体，特别是半导体中，光能转换成电能的效率相对较高。
图3-1 光生伏打效应当光照射在距光伏电池表面很近的PN结时，只要入射光子的能量大于E，则在P区、N区和结区光子被吸收会产生电子半导体材料的禁带宽度g–空穴对。
那些在结附近N区中产生的少数载流子由于存在浓度梯度而要扩散。
只要少数载流子离PN结的距离小于它的扩散长度，总有一定几率扩散到结界面处。
在P区与N区交界面的两侧即结区，存在一个空间电荷区，也称为耗尽区。
在耗尽区中，正负电荷间形成电场，电场方向由N 区指向P 区，这个电场称为内建电场。
这些扩散到结界面处的少数载流子（空穴）在内建电场的作用下被拉向P 区。
同样，如果在结区附近P 区中产生的少数载流子（电子）扩散到结界面处，也会被内建电场迅速被拉向N 区结区内产生的电子–空穴对在内建电场的作用下分别移向N 区和P 区。
如果外电路处于开路状态，那么这些光生电子和空穴积累在PN 结附近，使P 区获得附加正电荷，N 区获得附加负电荷，这样在PN 结上产生一个光生电动势。
若果外电路与负载连接，处于通路状态，PN 结产生的光生电动势就开始供电， 产生从P 区流出，N 区流入的电流，从而带动负载工作。
3.2光伏电池等效电路I图3-2光伏电池等效电路上图是光伏电池的等效电路模型图。
它由理想电流源ph I 、并联二极管D 、并联电阻sh R 和串联电阻s R 组成。
ph I ——光伏电池经由光照射后所产生的电流；sh R ——材料内部等效并联电阻，旁路电阻；s R——材料内部等效串联电阻； I ——光伏电池输出电流；oc U ——光伏电池输出电压； D I ——暗电流，无光照情况时，有外电压作用下PN 结内流过的单向电流；电流源ph I 大小受光伏电池所处的外部环境如光照强度、温度等的影响；并联电阻sh R 和串联电阻s R 受材料本省影响，sh R 由硅片边缘不清洁或体内的缺陷引起的，一般为几千欧；s R 主要由电池的体电阻、表面电阻、电极电阻和电极与硅表面间接接触电阻所组成，一般小于1Ω，是考虑横向电流时的等效电阻；sh I 是由于PN 结缺陷造成的漏电流。
当光照射太阳电池时，将产生一个由N 区到P 区的光生电流I ph ．同时，由于PN 结二极管的特性，存在正向二极管电流I D ，此电流方向从p 区到n 区，与光生电流相反。
因此，根据图2.1的光伏电池等效电路模型图可以得出光伏电池的输出特性方程式：()12---=shD ph I I I I 上式中：()[]()221000--+=G T T K I I r t sc ph ()()321exp 0-⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=AkT IR U q I I s D ()4211ex p 30-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=T T Ak qE T T I I r G r or ()52-+=sh s sh R IR U Isc I ——参考条件下短路电流，单位：A ；D I ——二极管暗电流，单位：A ；o I ——光伏电池反向饱和电流，单位：A ；or I ——二极管反向饱和电流，单位：A ；t K ——短路电流温度系数，单位：A/K ，一般取值为2.6×10-3； T ——光伏电池表而温度，单位:K,273+=t T ℃；r T ——参考温度，单位：K ，一般取值为301.18；G E ——半导体材料禁带宽度，单位：eV ，取值范围在1-3之间； G ——光照强度，单位：W/m 2；A ——二极管品质因子,取值范围在1-2之间；K ——玻尔兹曼常数,单位：J/K ，一般取值为1.38×10-23；q ——电子电荷，单位：C ，一般取值为1.6×10-19；当太阳电池的输出端短路时，U= 0（0≈D U ），此时光伏电流ph I 全部流向外部的短路负载，短路电流sc I 几乎等于光电流ph I)62(-=ph sc I I即太阳电池的短路电流等于光生电流，与入射光的强度成正比。
如果忽略太阳电池的串联电阻Rs ，D U 即为太阳电池的端电压U ，当太阳电池的输出端开路时，()720-=--=sh D ph I I I I将式（2-3）带入式（2-7）整理可获得开路电压()821ln 0-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=I I q AkT U ph oc 根据对上面的光伏电池等效电路分析，可以推出光伏电池的I-U 输出特性方程为 ()[]()()821exp 10000-+-⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+--+=sh s s r t sc R IR U AkT IR U q I G T T K I I上文提到，由于sh R 是由硅片边缘不清洁或体内的缺陷引起的，其大小为数千欧姆，因此，当光照较强时，光电流ph I 远远大于流经并联电阻sh R 的电流sh s sh R IR U I +=，所以我们将忽略sh R ，得到简化后的I-U 输出特性方程为()[]()()921exp 10000-⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+--+=AkT IR U q I G T T K I I s r t sc这里选择无锡尚德公司生产的STP0950S-36型号的光伏阵列，它由36个单晶硅光伏电池串联而成，其各项参数如表2.1所示。
光伏电池所处外界环境温度为25℃，日照强度为1000W/m 2称之为标准测试条件。
当太阳电池接上负载R 时，所得的负载伏–安特性曲线如图3所示．负载R 可以从零到无穷大．当负载m R 使太阳电池的功率输出为最大时，它对应的最大功率m P 为)102(-=m m m U I P表3-1 光伏阵列STP0950S-36在标准测试条件下的参数式中m I 和m U 分别为最佳工作电流和最佳工作电压．将oc U 与sc I 的乘积与最大功率m p 之比定义为填充因子FF ，则)112(-==SC OC mm SC OC m I U I U I U P FFFF 为太阳电池的重要表征参数，FF 愈大则输出的功率愈高．FF 取决于入射光强、材料的禁带宽度、理想系数、串联电阻和并联电阻等．太阳电池的转换效率 η定义为太阳电池的最大输出功率与照射到太阳电池的总辐射能in P 之比，即)122(%100-⨯=in m P P η从式（2-8）可以看出，光伏电池的输出电流和电压受到外界因素，如温度、日照强度等的影响。
在不同的温度、日照强度下有不同的短路电流sc I ，并且与日照强度成正比，与温度成一定的线性关系。
同时，开路电压也与二者有密切的关系，如下:()()112--+=r T ocs oc T T K U U式中，ocs U ——标准测试条件下的开路电压，单位：V ；T K ——开路电压的温度系数，单位：A/K ；在最大功率点处所测得的电流和电压分别为m I 、m U ，有()122136exp 0-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=t s m m ph m V R I U I I I 这里取理想因子1=A ，则在温度T=25℃下，则在标准测试条件下的串联等效电阻 ()13255.01ln 360-Ω=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=m m m ph t s I U I I I V R若得知在不同温度T 和光照强度G 下的最大功率点(m U 、m I )，就可求得不同气候条件下的s R 。
但由于数据有限，并且s R 值较小，可采用恒定s R 的方法来近似模拟。
3.3基于Simulink 的光伏阵列仿真完成对前面光生电流ph I 、反向饱和电流o I 和串联等效电阻s R ，根据上文对光伏电池的建模分析,我们运用MATLAB 对光伏电池进行仿真,其仿真模块如图3.3所示：图3-3 基于Simulink 的光伏阵列仿真模型图3.6是光伏电池在相同光照强度，不同温度下的I-U 和P-U 特性输出曲线，从曲线中可以看出，在固定的光照强度下，当温度上升时光伏电池的开路电压就会减小，但其短路电流的变化却很小，短路电流随着上升而略微增大，从总体上看，温度的上升会使光伏电池的输出功率减小。
图3-6 光照强度不变时的特性曲线图3-7是光伏电池在相同的温度，不同光照强度下的I-U和P-U特性输出曲线，从曲线中可以看出，在固定的温度下，光照强度的增加，光伏电池的短路电流就会增加。
但光伏电池的开路电压变化却并不十分的明显，光伏电池的开路电压随着太阳光照强度的增强而略微增大。
从总体上看，光伏电池的输出电流值随着光照强度的增加有着较大的变化，而随着太阳光照强度的减弱，光伏电池的输出功率也将减小。
（a）P-U特性曲线（b）I-U特性曲线图3-4 光伏阵列输出P-U特性曲线图图3-5 光伏阵列输出I-U特性曲线图（a）P-U特性曲线（b）I-U特性曲线图3-7 温度不变时的特性曲线3.4 本章小结在光伏发电系统的设计中，为了更好的分析光伏阵列的输出特性，更好的使其与光伏控制系统匹配，达到最佳的发电效果，本章在基于光伏电池工作原理的分析基础上，建立了光伏电池以及光伏阵列的数学模型。
通过这些数学关系，来反映出光伏阵列各项参数的变化规律，并结合某光伏阵列生产厂家提供的光伏阵列相关参数，在Matlab/Simulink环境下建立了光伏阵列的Simulink动态仿真模型。
并得出了光伏组件在不同外部环境中的输出特性仿真结果，仿真结果表明该模型能模拟任意环境下光伏阵列的输出特性。
第3章光伏阵列基本原理及工作特性。
