光伏組件的伏安特性曲線

組件的伏安特性曲線。太陽(yáng)能電池組件的輸出功率等于輸出電壓乘以工作電流。大部分I-U曲線是在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件（STC)下測(cè)得的。這條I-U曲線包括三個(gè)重要的點(diǎn)：功率點(diǎn)（UMP×IMP)，開(kāi)路電壓點(diǎn)（UOC）和短路電流點(diǎn)（Isc）。當(dāng)組件的溫度高于標(biāo)準(zhǔn)工作溫度25℃時(shí)，組件效率下降，主要表現(xiàn)在開(kāi)路電壓下降。隨著溫度的升高，伏安特性曲線的形狀基本不變，但是整個(gè)向左平移表明開(kāi)路電壓隨著溫度的升高而降低。

通常，晶體娃太陽(yáng)電池組件是由單體太陽(yáng)電池串聯(lián)組成的，理想條件下，組件的輸出電壓是各電池電壓之和，組件的輸出電流由輸出電流的來(lái)決定，因此晶體硅太陽(yáng)電池組件的等效電路也可以用此圖表示。為了確保每個(gè)太陽(yáng)電池組件所用電池單片的電性能一致性良好，在組件制造時(shí)，要對(duì)電池片性能進(jìn)行分選，不允許將電性能差異大的電池片串聯(lián)在同一塊組件中，為了組件外觀美觀，通常在組件制造時(shí)對(duì)電池片的色差也要進(jìn)行分選。

光伏電池的數(shù)學(xué)模型：

在光照強(qiáng)度和環(huán)境溫度一定時(shí)，光伏電池既非恒壓源，也非恒流源，也不可能為負(fù)載提供任意大的功率，是一種非線性直流電源。其等效電路如圖1所示[1,3]。圖1中，UJ為PN結(jié)電壓，Id為光伏電池在無(wú)光照時(shí)的飽和電流，Id=Io{EU IRS) nKT-1}.一個(gè)理想的太陽(yáng)能電池，由于串聯(lián)電阻RS很小，旁路電阻Rsh很大，所以在進(jìn)行理想電路的計(jì)算時(shí)，它們均可忽略不計(jì)。由圖1的太陽(yáng)能光伏電池等效電路得出：I=Iph-I0[eq(U IRS) nKT -1]- U IR R s sh(1)式中，I為光伏電池輸出電流;I0為PN結(jié)的反向飽和電流;Iph為光生電流;U為光伏電池輸出電壓;q為電子電荷，q=1.6伊10-19 C;k為波爾茲曼常數(shù)，k=1.38伊10-23 J/K;T為熱力學(xué)溫度;n為N結(jié)的曲線常數(shù);Rs，Rsh為光伏電池的自身固有電阻。