太阳能电池数据处理
- 格式:xlsx
- 大小:35.10 KB
- 文档页数:4
浅谈太阳能电池特性参数测量实验中的几点问题安立强;解玉鹏;王长昊;王显德;孟凡旭【摘要】介绍了太阳能电池特性参数的测试原理,探讨了太阳能电池特性参数测试实验过程中需要注意的几点问题.为高校开设与太阳能电池性能测试相关的教学实验项目,优化实验内容提供参考与帮助.【期刊名称】《吉林化工学院学报》【年(卷),期】2017(034)009【总页数】4页(P54-57)【关键词】太阳能电池;开路电压;短路电流;填充因子;能量转换效率【作者】安立强;解玉鹏;王长昊;王显德;孟凡旭【作者单位】吉林化工学院理学院,吉林吉林132022;吉林化工学院理学院,吉林吉林132022;吉林化工学院理学院,吉林吉林132022;吉林化工学院理学院,吉林吉林132022;吉林化工学院理学院,吉林吉林132022【正文语种】中文【中图分类】O475人类步入21世纪后,社会生产力飞速发展,而快速发展必然伴随着大量的能源消耗.煤炭、石油等化石燃料的日益枯竭,及燃料燃烧所带来的各种污染与温室气体排放,促使人们把更多的注意力转向各种清洁可再生能源.太阳能作为一种无污染、取之不尽用之不竭的新能源,近几年在民用领域得到了广泛的开发与利用.其中,将太阳光辐射能直接转化为电能的器件被称为太阳能电池或光伏电池[1,2].将太阳能电池特性研究作为一个实验内容,在大学物理实验课程中开设相应的实验题目,既新颖,又具有一定的实用性.一方面,可以使学生在实验过程中对光能-电能转换形成直观的感性认识[3,4];另一方面,可以替换原有的二极管伏安特性曲线实验,使实验内容更加丰富全面.然而,在当前时期大学物理实验课程中开设太阳能电池特性测试的实验题目也存在着一些问题:科研型的测试仪器能够保证测试过程的科学性和实验结果的准确性,但是价格昂贵,不适合被当作教学仪器来使用;而市面上针对太阳能电池特性参数测试实验的教学实验仪器结构特点大同小异,也不排除部分高校的大学物理实验室采取自行搭建实验装置的可能,这类实验装置相比而言更为简易,成本较低,但是在测试原理上容易出现纰漏.因此,本文针对太阳能电池特性参数测量实验的实验过程中容易出现的几点问题进行探讨,希望对从事太阳能电池相关教学和科研的广大师生有所帮助.太阳能电池按主体材料的不同可以分为很多种,其中单晶硅太阳能电池的技术最为成熟.在无光照条件下,单晶硅太阳能电池和二极管一样,只有在正向偏置电压大于开启电压时,器件才会有电流产生.而在有光照条件下,光电流与偏置电流方向相反.通过太阳能电池在有无光照条件下的I-V特性曲线,如图1所示,我们可以将太阳能电池器件的主要参数总结如下:1.1 开路电压和短路电流在光照条件下,太阳能电池处于开路状态(电流值为0)时的输出电压值为开路电压,记作Voc;而太阳能电池处于短路状态(电压值为0)时的电流值为短路电流,记作Isc.这两个特性参数可在器件开路和短路时分别直接测得.需要补充的是,Voc与Isc相乘所得到的功率值被记作Plim,可以理解为该太阳能电池输出的极限功率,只能被尽可能逼近,但是无法达到.1.2 最大功率点与填充因子如图1中的光电流曲线所示,太阳能电池在某一工作点上输出功率将达到最大,被称为最大功率点,记作Pmax,它等于该工作点处的电流Imax与电压Vmax的乘积.通常我们希望Pmax的数值能够尽可能接近极限功率Plim,填充因子FF(Fill Factor)就是用来衡量Pmax与Plim之间的差距的,他们之间的关系为:FF=Pmax/Plim.从图1中不难看出,填充因子就是在描述Pmax对应的矩形面积填充Plim对应的矩形面积的水平.1.3 串联电阻与并联电阻太阳能电池的等效电路图如图2所示[5].其中,I为负载电流,U为负载电压,RS 为器件的串联电阻,RSH为器件的并联电阻,IPH为器件的光电流.结合图1和图2,RS在数值上就等于I=0时光电流曲线斜率的倒数;RSH在数值上就等于V=0时光电流曲线斜率的倒数,实验测得太阳能电池的光电流曲线数据后,将其输入计算机,利用Excel或Origin等数据处理软件即可求得[6].太阳能电池的串联电阻和并联电阻直接影响着填充因子,只有RS尽可能小,RSH 尽可能大的时候,才会获得较高的FF.但是FF不可能等于1,也就是前面所说的,Plim只能被尽可能逼近,但是无法达到.1.4 能量转换效率太阳能电池将太阳的辐射能转换成电能的能力用能量转换效率η来衡量,它是太阳能电池输出最大功率Pmax与入射光功率Pin的比值.也是太阳能电池特性参数测量试验最终要测量并计算出的物理量.1.5 外量子效率太阳能电池的外量子效率(ηEQE)定义为吸收单个光子后器件外电路最终收集到的电子空穴对数,即二者的比值,它反映了太阳能电池对于各个波长的入射光子的利用程度.具体可以用以下公式来描述:ηEQE=(Iph/q)/(Popt/hν)其中,Iph为器件受到波长为λ的单色光照射时测得的光生电流,q为单位电荷量,Popt为入射单色光的光功率,h代表普朗克常数,ν是波长为λ的单色光对应的光波频率.如果以波长为横轴,外量子效率为纵轴,则可绘制出太阳能电池器件外量子效率的谱图,该谱图被称为入射单色光子-电子转化效率谱(monochromatic incident photon-to-electron conversion efficiency,缩写IPCE).将该谱图的数据与标准太阳光光子数分布密度谱图进行乘积并积分,便可准确计算得到太阳能电池器件的短路电流密度,科研上常利用此方法来校准IV测试中短路电流密度的准确性.太阳能电池器件的IPCE谱图测试系统通常由光源、锁相放大器、斩波器、滤光轮、单色仪、暗箱及配套光路这几部分组成,操作相对繁琐,而且整套仪器设备价格昂贵,通常仅用于科研实验,对于各专业本科学生全面开设此部分试验内容比较难于实现.2.1 入射光光斑的尺寸实验过程中,通常入射光光斑的尺寸会比太阳能电池器件的有效面积(真正发生光电转换的面积区域)大,落在器件外面的一部分光并没有被吸收和利用,按照能量转换效率的计算方法,计算值会比实际值小.解决这一问题的办法为:必须利用辐照计测量入射光光斑的功率密度(单位为W/cm2),而非功率Pin,并将器件的I-V特性曲线更换为电流密度-电压(J-V)特性曲线,电流密度J即负载电流除以器件的有效面积.2.2 入射光光斑的均匀性实验中所使用的各类光源一般为发散光,且光斑上的光功率密度分布并不均匀.要保证实验测量数据的准确性,必须固定光源与太阳能电池器件的位置,且保证光源充分预热.而测量入射光功率密度时,辐照计探头表面的位置必须与太阳能电池器件表面所处的位置相同.2.3 光源的种类太阳能电池的能量转换效率,顾名思义,是器件将太阳的辐射能转换成电能的效率.这就会产生一个问题,对于给定的太阳能电池器件,其对入射光的响应范围(可利用的入射光的波长范围)也就固定了,但是实验中所采用的光源与太阳光在光谱上是有差异的,即在不同波长范围内的能量分布不同,如图3所示.所以,在相同的入射光功率下,太阳能电池对于不同光源所产生的短路电流密度会有所不同,计算出来的能量转换效率也会不同[7].此时的能量转换效率应当被称为对于某种光源的能量转换效率.在科研领域,为了解决这一问题,通常会在光源和器件之间插入一个标准太阳光谱滤镜,使入射光光谱尽可能接近太阳光谱.由于滤镜的价格比较昂贵,在高校大学物理实验课程中大批量引入具有一定的困难,但实验教师在讲授过程中,本着科学严谨的态度,应当说明此问题,防止学生对于太阳能电池能量转换效率这一概念产生误解或迷惑.本文详细阐述了太阳能电池各个主要特性参数的物理含义及测算方法,并针对太阳能电池能量转换效率测量过程中容易出现的一些问题进行了深入的分析与探究.希望能够对大学物理实验中太阳能电池特性测试实验今后的教学工作有所帮助.【相关文献】[1] 刘海清,许飞.太阳能电池简析[J].大学物理实验,2015(1):22-23.[2] 谢小银,刘冠辰,李祥,等.有机异质结太阳能电池研究进展[J].吉林化工学院学报,2013,30(5):1-4.[3] 陈建,张月兰,钟菊花,等.太阳能电池特性实验中的计算机辅助测量[J].大学物理实验,2010(2):63-65.[4] 姜琳.太阳能电池基本特性测定实验[J].大学物理,2005,24(6):52-55.[5] 高金辉,唐静,贾利锋.太阳能电池参数求解新算法[J].电力系统保护与控制,2014,40(9):133-136.[6] 程文德,张启义,孙宝光.硅太阳能电池负载特性及Origin软件处理数据的应用研究[J].大学物理实验,2015(4):60-62.[7] 吴杏华,王庆凯,王殿元.光源对于太阳能电池基本特性测量实验影响的研究[J].九江学院学报,2007(6):66-68.。
太阳能电池生产污染及处理措施研究摘要:太阳能电池是清洁型能源产业中的组成部分,近年来随着国家对能源结构调整战略的推进实施,太阳能电池产业也进入到快速发展阶段。
在实际的生产过程中,太阳能电池生产废水的处理受到企业越来越多的关注,为此,加强对太阳能电池生产废水处理技术的研究是十分重要的。
文章就这一议题进行了分析探讨,围绕高效单晶太阳能电池生产工艺的废水处理技术入手,对处理技术及处理效果进行了论述,供相关人士参考。
关键词:太阳能电池生产;工艺废水处理技术;研究引言太阳能电池能够实现光能向电能的转变,电池板接受阳光辐射后,通过内部化学反应将其转化为电能,因此此类电池又被称为光电池。
在国家大力倡导清洁能源建设过程中,太阳能开发得到了广泛重视,但是在太阳能电池生产中,由于原材料、生产工艺的问题,会对环境造成不同程度的污染。
以下将就其生产流程中出现的污染问题进行详细分析,并突出具有针对性的解决对策。
一、太阳能电池生产污染情况(一)大气污染物在太阳能电池生产中会造成一定的大气污染,具体污染物有以下几种:①酸性废气:在制绒过程中会产生一定量的HCl、HF等废气,去磷硅玻璃过程中则会产生氮氧化物,这些气体都属于酸性废气。
②氯气:扩散工艺会产生大量氯气,还会形成二氧化硅粉尘。
利用三氯氧磷化学反应数据能够确定氯气及二氧化硅粉尘量。
③PECVD废气:在PECVD流程会产生一定的氨气和硅烷,如果储罐密封性不好或者管线出现泄漏,都会造成废气量增加。
④有机废气:在印刷、烧结过程中会产生有机废气,这是由于浆料内含有有机溶剂和粘合剂,因此浆料成分和使用量与有机废气污染成正比。
[1]⑤组装焊接所产生的废气:在太阳能电池焊接过程中,会产生一定量的焊接废气,其中含有烟尘以及锡类化合物。
一般情况下,焊接废气浓度为20 mg/m3,如果设备带有净化装置,经过净化处理多数可以达到排放标准。
目前,国家尚未针对有机废气污染治理出台明确指标,业内主要评价指标为TVOC(VOCs)。
太阳能电池特性数据处理参考太阳能电池特性数据处理是评估太阳能电池性能的重要步骤。
在此过程中,需要使用各种工具和技术来处理从太阳能电池采集到的数据。
下面将提供一些处理太阳能电池特性数据的参考方法。
1. 数据收集和准备在处理太阳能电池特性数据之前,需要确定所需的数据。
太阳能电池通常被测量它们的IV(电流-电压)曲线。
这些曲线显示太阳能电池在不同电压和电流下的响应。
其次,需要收集一些基本属性,例如温度和光照强度。
2. IV曲线绘制和分析在收集到IV数据之后,需要将数据绘制为IV曲线。
这可以通过使用一个合适的软件来完成。
绘制出IV曲线后,可以进行以下分析:a. 找到最大功率点:最大功率点是太阳能电池输出功率最高的点。
它通常出现在IV 特性曲线的一个突起处。
可以通过计算IV曲线上的功率(P)来找到最大功率点。
最大功率点处的电压(V)和电流(I)可以通过读取IV曲线的坐标来确定。
b. 计算填充因子:填充因子(FF)是太阳能电池的实际输出功率和理论最大输出功率之间的比率。
填充因子越高,太阳能电池的性能越好。
可以通过计算公式FF=Pmax/Voc*Isc来计算填充因子。
c. 计算效率:效率是太阳能电池将光能转化为电能的能力。
可以通过计算公式η=Pmax/(Pinc)来计算效率,其中Pinc是从太阳光源接收到的输入光功率。
3. 数据分析工具可以使用各种工具来分析太阳能电池特性数据。
以下是一些常用的数据分析工具:a. MATLAB:MATLAB是数学分析和技术计算的强大工具。
它可以用于处理和分析太阳能电池的IV特性数据,并创建自定义图表和图形。
b. Excel:Excel是流行的电子表格程序,可以用于处理和分析太阳能电池的数据并创建图形和图表。
c. Python:Python是一种通用编程语言,可以用于处理和分析太阳能电池的数据,并自动化数据处理过程。
4. 数据报告撰写最后一个步骤是将处理后的数据和分析结果整合到一个报告中。
太阳能电池基本参数的影响因素分析1.短路电流Isc2.开路电压Voc3.最大工作电压Vm4.最大工作电流Im5.填充系数FF6.转换效率η7.串联电阻Rs8.并联电阻Rsh第一、一个理想的光伏电池,因串联的Rs 很小、并联电阻的Rsh 很大,所以进行理想电路计算时,他们都可忽略不计。
所以负载电流满足式(1),I = I L -I D =I L -Is[exp(qV/kT)-1] (1)短路电流Isc=I LI L ——光生电流;I D ——暗电流; I S —— 反响饱和电流;Rs ——串联电阻;Rsh ——并联电阻 所以根据上式,就会得到右图。
R LL SI kTV ln(1)q I I -=+(1)L ocSI kT VIn q I=+第二、但在实际过程中,就要将串联电阻和并联电阻考虑进去,Isc 的方程如下:当负载被短路时,V=0,并且此时流经二极管的暗电流I D 非常小,可以忽略,上式可变为:第三、由此可知,短路电流总小于光生电流I L 且Isc 的大小也与Rs和Rsh 有关。
1.短路电流Isc当V=0时,Isc=I L 。
I L 为光生电流,正比于光伏电池的面积和入射光的辐照度。
1cm2光伏电池的I L 值均为16~30mA 。
环境温度的升高,I L 值也会略有上升,一般来讲温度每升高1℃,I L 值上升78μA2.开路电压Voc开路时,当I=0时,V oc=kT/qln(I L /I S +1) 太阳能电池的光伏电压与入射光辐照度的对数成正比,与环境温度成反比,与电池面积的大小无关。
温度每上升1 ℃,UOC 值约下降2~3mV 。
该值一般用高内阻的直流毫伏计测量。
同时也与暗电流有关。
而对太阳能电池而言,暗电流不仅仅包括反向饱和电流,还包括薄层漏电流和体漏电流。
(由于杂质或缺陷引起的载流子的复合而产生的微小电流) 漏电流:太阳能电池片可以分3层,即薄层(即N 区),耗尽层(即PN 结),体区(即P 区),对电池片而言,始终是有一些有害的杂质和缺陷的,有些是材料本身就有的,也有的是工艺中形成的,这些有害的杂质和缺陷可以起到复合中心的作用,可以虏获空穴和电子,使它们复合,复合的过程始终伴随着载流子的定向移动,必然会有微小的电流产生,这些电流对测试所得的暗电流的值是有贡献的,由薄层贡献的部分称之为薄层漏电流,由体区贡献的部分称之为体漏电流。
太阳能电池量子效率,Quantum efficiency of a solar cell太阳能电池的量子效率是指太阳能电池的电荷载流子数目与照射在太阳能电池表面一定能量的光子数目的比率。
因此,太阳能电池的量子效率与太阳能电池对照射在太阳能电池表面的各个波长的光的响应有关。
太阳能电池的量子效率与光的波长或者能量有关。
如果对于一定的波长,太阳能电池完全吸收了所有的光子,并且我们搜集到由此产生的少数载流子(例如,电子在P型材料上),那么太阳能电池在此波长的量子效率为1。
对于能量低于能带隙的光子,太阳能电池的量子效率为0。
理想中的太阳能电池的量子效率是一个正方形,也就是说,对于测试的各个波长的太阳能电池量子效率是一个常数。
但是,绝大多数太阳能电池的量子效率会由于再结合效应而降低,这里的电荷载流子不能流到外部电路中。
影响吸收能力的同样的太阳能电池结构,也会影响太阳能电池的量子效率。
比如,太阳能电池前表面的变化会影响表面附近产生的载流子。
并且,由于短波长的光是在非常接近太阳能电池表面的地方被吸收的,在前表面的相当多的再结合将会影响太阳能电池在该波长附近的太阳能电池量子效率。
类似的,长波长的光是被太阳能电池的主体吸收的,并且低扩散深度会影响太阳能电池主体对长波长光的吸收能力,从而降低太阳能电池在该波长附近的太阳能电池量子效率。
用稍微专业点的术语来说的话,综合器件的厚度和入射光子规范的数目来说,太阳能电池的量子效率可以被看作是太阳能电池对单一波长的光的吸收能力。
太阳能电池量子效率,有时也被叫做IPCE,也就是太阳能电池光电转换效率(Incident-Photon-to-electron Conversion Efficiency)。
通常被提到的两种太阳能电池量子效率:外量子效率(External Quantum Efficiency, EQE),太阳能电池的电荷载流子数目与外部入射到太阳能电池表面的一定能量的光子数目之比。
数据处理一,计算出功率和电阻的数值表1,负载电压和电流记录表电压/V 光电流I/mA 电阻/千欧功率/W0.00 5.02 0.00000 0.00000-0.10 5.00 0.02000 0.00050 -0.20 4.97 0.04024 0.00099 -0.30 4.96 0.06048 0.00149 -0.40 4.92 0.08130 0.00197 -0.50 4.91 0.10183 0.00246 -0.60 4.88 0.12295 0.00293 -0.70 4.85 0.14433 0.00340 -0.80 4.80 0.16667 0.00384 -0.90 4.74 0.18987 0.00427 -1.00 4.67 0.21413 0.00467 -1.10 4.59 0.23965 0.00505 -1.20 4.46 0.26906 0.00535 -1.30 4.31 0.30162 0.00560 -1.40 4.14 0.33816 0.00580 -1.50 3.94 0.38071 0.00591 -1.60 3.69 0.43360 0.00590 -1.70 3.40 0.50000 0.00578 -1.80 3.08 0.58442 0.00554 -1.90 2.71 0.70111 0.00515 -2.00 2.26 0.88496 0.00452 -2.10 1.78 1.17978 0.00374 -2.20 1.27 1.73228 0.00279 -2.30 0.71 3.23944 0.00163 -2.37 0.24 9.87500 0.00057功率与电阻关系图0.0001.0002.0003.0004.0005.0006.0007.0000.000500.0001000.0001500.0002000.0002500.0003000.0003500.000电阻/欧功率/m W功率/mW由图知 最大功率为5.91mW对应的最大电阻为380.71欧 Isc=5.02mA Uoc=2370mV Ff=Pmax/(Isc*Uoc)=0.5表2,太阳能电池正向偏压与电流数据表 U1/V U2/V I/A U/V0.00 0.00 0.00000 0.00 0.20 0.07 0.00034 0.13 0.40 0.15 0.00066 0.25 0.60 0.25 0.00092 0.35 0.80 0.37 0.00113 0.43 1.00 0.50 0.00131 0.50 1.20 0.64 0.00147 0.56 1.40 0.79 0.00160 0.61 1.60 0.96 0.00168 0.64 1.80 1.13 0.00176 0.67 2.00 1.30 0.00184 0.70 2.20 1.49 0.00186 0.71 2.40 1.67 0.00192 0.73 2.60 1.86 0.00194 0.74 2.80 2.06 0.00194 0.74 3.00 2.26 0.00194 0.74 3.20 2.46 0.00194 0.74 3.40 2.66 0.00194 0.743.60 2.87 0.00192 0.73 3.773.05 0.00189 0.72一定光照条件下光电池的伏安特性曲线y = 0.0026x - 6E-18-0.000500.000000.000500.001000.001500.002000.002500.000.100.200.300.400.500.600.700.80U/VI /AU/V线性 (U/V)电压和电流关系的经验公式为y=0.0026x-6E-18 表3,不同光强下太阳能电池开路电压和短路电流 光强比值 Isc/mA Uoc/V6 4.90 -2.36 5 4.42 -2.33 4 3.30 -2.24 3 2.14 -2.09 2 1.20 -1.86 1 0.71 -1.62Isc-Uoc关系曲线y = -0.3802Ln(x) - 4.401-2.5-2-1.5-1-0.50.00000.00100.00200.00300.00400.00500.0060Isc/AU o c /VUoc/V对数 (Uoc/V)表4,不同角度光照下电池开路电压和短路电流 角度/。
光伏电池片栅线检测算法1. 引言光伏电池片是将太阳能转化为电能的关键组件之一,而栅线则是电池片中起到导电和电荷收集作用的重要结构。
栅线的质量和准确性直接影响到光伏电池的效率和性能。
因此,开发一种高效准确的光伏电池片栅线检测算法具有重要的意义。
本文将介绍一种光伏电池片栅线检测算法,该算法基于图像处理和计算机视觉技术,能够自动识别和检测光伏电池片中的栅线,并给出栅线的位置和质量评估。
该算法具有高效、准确和自动化的特点,可以大大提高光伏电池片的生产效率和质量。
2. 算法流程2.1 数据预处理首先,对光伏电池片的图像进行预处理,以提高后续处理的准确性和效率。
预处理包括以下几个步骤:•图像去噪:使用滤波器对图像进行去噪处理,以消除图像中的噪声干扰。
•图像增强:通过调整图像的亮度、对比度和色彩饱和度等参数,增强图像的清晰度和可视化效果。
•图像分割:使用图像分割算法将光伏电池片与背景分离,以便后续处理。
2.2 栅线检测栅线检测是光伏电池片栅线检测算法的核心步骤。
栅线检测算法基于图像处理和计算机视觉技术,通过以下步骤实现:•边缘检测:使用边缘检测算法,如Canny算法,检测图像中的边缘信息。
•直线检测:对边缘图像进行直线检测,找出可能的栅线候选。
•栅线筛选:通过栅线的特征,如长度、方向和间距等,对候选栅线进行筛选和排除,得到最终的栅线结果。
2.3 栅线质量评估栅线质量评估是光伏电池片栅线检测算法的重要补充。
通过对栅线的质量进行评估,可以判断电池片的制造质量和性能。
栅线质量评估算法基于以下指标进行:•栅线宽度:通过测量栅线的宽度,评估栅线的均匀性和精度。
•栅线间距:通过测量栅线之间的间距,评估栅线的对齐和排列准确性。
•栅线连接性:通过检测栅线的连接性和连续性,评估栅线的完整性和稳定性。
3. 算法优化和改进为了进一步提高光伏电池片栅线检测算法的准确性和效率,可以进行以下优化和改进:•参数优化:通过调整算法中的参数,如滤波器的大小、边缘检测的阈值等,优化算法的性能。
用于分布式光伏电站的数据采集方法、设备和系统与流程随着人们对环保和可持续能源的日益重视,分布式光伏电站在近几年正变得越来越流行。
然而,由于分布式光伏电站的分布性和复杂性,对于其数据采集和监测,需要使用更为先进的技术设备和系统,并且需要严格的流程来确保数据的准确性和实用性。
数据采集方法:分布式光伏电站的数据采集通常采用现场互联网以及物联网技术。
现场互联网技术常用于连接太阳能电池板追踪系统、逆变器等设备,构建分布式光伏电站的基本设施。
物联网技术主要通过传感器,实时采集相应设备的工作情况,包括发电量、天气情况等数据。
目前,通用的数据采集方法通常包括集中式和分布式两种方法。
集中式数据采集方法通常安装在中心化控制室,通过远程连接的方式获取各个设备的数据。
分布式数据采集方法则需要在各个设备中安装对应的数据采集器,将采集的数据传输到中心化控制室中。
设备和系统:为了准确采集和监测分布式光伏电站的数据,需要使用各种先进的设备和系统。
现代光伏发电系统中常见的设备包括太阳能电池板追踪系统、太阳能电池板、逆变器、电池储能系统等。
太阳能电池板追踪系统是通过自动控制太阳能电池板的朝向,最大化吸收阳光,从而提高发电效率的系统。
逆变器则是将太阳能电池板产生的直流电转换为输送到电网中的交流电的设备。
电池储能系统则用于存储发电过剩的能量,以便在天气条件不佳时使用。
除此之外,现代光伏发电系统还使用智能监控系统来跟踪和采集各项数据。
智能监控系统通常包括远程监测和控制功能,能够实时监测、控制太阳能电池板追踪系统、逆变器、储能系统等设备的运行情况,以及实时监测发电量、电压、电流等数据,生成详细的报告供运营人员进行分析和优化。
流程:分布式光伏电站的数据采集流程一般可以分为数据采集、数据传输、数据存储和数据处理等四个环节。
首先,通过安装相应的设备和系统,采集太阳能电池板、逆变器等设备的实时数据。
其次,通过物联网技术对采集到的数据进行传输,将数据传送给中央控制系统。
由图表可知
由公式(10)可得
二.测量太阳能电池无光照的伏安特性
数据记录与处理
一.测量光照状态下太阳能电池的短路电流I sc 、开路电压U oc 、最大输出功率P max 、最佳负载及填充因子F f
由表一整理出图一
max P
由表二整理出图二
图二 正向偏压与电流关系图
拟合I-U曲线得到y = 0.0333e0.087x,即 I0=0.0333mA,β=0.087.
三.测量太阳能电池的短路电流Isc、Uoc与相对光强的关系,求出近似函数关系并对比开路电压和短路电流的关系
三.测量太阳能电池的短路电流Isc、Uoc与相对光强的关系,求出近似函数关系并对比开路电压和短路电流的关系
由表三整理出图三
图三 不同光强下太阳能电池开路电压及短路电流关系图
由图像可知,随着光强比值不断增大,开路电压Uoc和短路电流Isc也不断则高达,但渐渐趋于平缓。
说明当光强增大到很大时,开路电压几乎与光照强度无关。
由表五可知,串联时开路电压为两块之和,而短路电流不变,适合需要较高电压的场合,并联时开路电压不变,短路电流为两块之和,适合需要
较高电流的场合。
五.测量太阳能电池板串并联特性
四.测量不同角度光照下太阳能电池板开路电压、短路电流
比较得知,随着角度增大,太阳能电池的最大功率逐渐减小。
角度增大越多,
功率减小速率越快。