太陽能光伏電池方陣組成工作原理及設(shè)計(jì)

1、太陽能光伏電池方陣組成工作原理及設(shè)計(jì)1-1太陽能電池板開路電壓測(cè)試目的1、了解和掌握太陽能電池板原理及應(yīng)用2、了解并掌握太陽能電池板相關(guān)特性的測(cè)試任務(wù)與內(nèi)容1、了解太陽能電池板的輸出電壓特性2、了解電池板的開路電壓 （Voc）概念原理太陽能發(fā)電有兩種方式，一種是光 熱 電轉(zhuǎn)換方 式，另一種是光 電直接轉(zhuǎn)換方式。光 電直接轉(zhuǎn)換方 式是利用光電效應(yīng)，將太陽輻射直接轉(zhuǎn)換為電能，光 電 轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽能電池。太陽能電池開路電壓Voc,是指將太陽能電池置于 100mW/cm 2的光源照射下，在兩端開路時(shí)，太陽能電池的輸 出電壓值。開路電壓測(cè)試時(shí)，是指太陽能電池不接負(fù)載， 輸出端直接 輸出電壓，即

2、可以理解為太陽能電池輸出端接近于無窮大的 電阻，可以用高內(nèi)阻的直流毫伏表進(jìn)行測(cè)試。注意事項(xiàng)1、操作時(shí)請(qǐng)不要直接用手觸摸裸露的元器件。2、請(qǐng)勿帶電插拔元器件，否則容易造成元器件損壞。3、請(qǐng)保持實(shí)驗(yàn)區(qū)干凈整潔，防止金屬物體接觸到裸露器 件，造成短路。4、通電之前，確保電路連接正確，防止燒壞器件。 步驟1、在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上按照下圖連接好導(dǎo)線。2、打開“光源開關(guān)”開關(guān)，觀察太陽燈是否點(diǎn)亮。3、移動(dòng)投光燈的距離，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的 “電壓表” 的值，也可以看觸摸屏上“光伏電壓表”上的數(shù)值。記錄下其中的最大值即為太陽能電池板的“最大開路電壓”。距離（cm）8070654321電壓（V）圖（2 1）1-2太陽能電

3、池板短路電流測(cè)試目的1、了解和掌握太陽能電池板原理及應(yīng)用2、了解并掌握太陽能電池板相關(guān)特性的測(cè)試任務(wù)與內(nèi)容1、了解太陽能電池板的短路電流特性2、了解電池板的短路電流（Isc）概念原理短路電流Isc，就是將太陽能電池置于標(biāo)準(zhǔn)光源的照射下， 在輸出短路時(shí)流過太陽能電池兩端的電流。注意事項(xiàng)1、操作時(shí)請(qǐng)不要直接用手觸摸裸露的元器件。2、請(qǐng)勿帶電插拔元器件，否則容易造成元器件損壞。3、請(qǐng)保持實(shí)驗(yàn)區(qū)干凈整潔，防止金屬物體接觸到裸露器件，造成短路。4、通電之前，確保電路連接正確，防止燒壞器件。步驟1、在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上按照下圖連接好導(dǎo)線紅線I 電流衣2、打開“光源開關(guān)”開關(guān)，觀察太陽能電池板。3、 仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)臺(tái)上

4、的“電流表”的值，同時(shí)可以 觀察觸摸屏“光伏電流表“的顯示，記錄下其中的最大值即為太陽能電池板的“最大短路電流”。距離(cm)8070654321電流(mA)圖(1-2)1-3太陽能電池板I-V特性測(cè)試目的1、了解和掌握太陽能電池板原理及應(yīng)用2、了解并掌握太陽能電池板相關(guān)特性的測(cè)試任務(wù)與內(nèi)容1、了解太陽能電池的電流一電壓特性。2、了解太陽能電池板的伏安特性曲線(I-V )概念原理測(cè)量太陽能電池輸出特性中電流和電壓關(guān)系。太陽能電池是一個(gè)限功率的電源。根據(jù)光照情況的不同，其輸出功率是變化的。太陽能電池在帶載時(shí)，如果電流增大，電壓是下降的，在不同的光照條件下，通過調(diào)整負(fù)載電流，測(cè)試電壓輸出特性。注意

5、事項(xiàng)1、操作時(shí)請(qǐng)不要直接用手觸摸裸露的元器件。2、請(qǐng)勿帶電插拔元器件，否則容易造成元器件損壞。3、請(qǐng)保持實(shí)驗(yàn)區(qū)干凈整潔，防止金屬物體接觸到裸露器件，造成短路。4、通電之前，確保電路連接正確，防止燒壞器件。步驟1、在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上按照下圖連接好導(dǎo)線。2、打開“總電源開關(guān)“、“電源開關(guān)”開關(guān)、，調(diào)整好太陽能電池板與投光燈的距離。3、將電阻箱調(diào)節(jié)如下幾組阻值，并記錄下每個(gè)刻度 的電壓、電流值于下表中，同時(shí)也可以打開觸摸屏旁“電源 開關(guān)“看光伏電流表、光伏電壓表的顯示數(shù)字。電阻值01020304050607080901K 10（歐）000000000K電流 （mA）電壓（V） 圖（1-3）4、根據(jù)表格電壓電

6、流值畫出太陽能電池的伏安特性曲線 圖。1-4太陽能電池板最大輸出功率計(jì)算 目的1、了解和掌握太陽能電池板原理及應(yīng)用2、了解并掌握太陽能電池板相關(guān)特性的測(cè)試 任務(wù)與內(nèi)容1、了解太陽能電池板的最大輸出功率特性2、了解電池板的最大輸出功率 （Pmax）概念原理Pm太陽能電池的工作電壓和電流是隨負(fù)載電阻而變化的 將不同阻值所對(duì)應(yīng)的工作電壓和電流值做成曲線就得到太 陽能電池的伏安特性曲線。如果選擇的負(fù)載電阻值能使輸出 電壓和電流的乘積最大，即可獲得最大輸出功率，用符號(hào) 表示。此時(shí)的工作電壓和工作電流稱為最佳工作電壓和最佳 工作電流，分別用符號(hào)Um和Im表示,Pm = Um Im。 注意事項(xiàng)1、操作時(shí)請(qǐng)不

7、要直接用手觸摸裸露的元器件。2、請(qǐng)勿帶電插拔元器件，否則容易造成元器件損壞。3、請(qǐng)保持實(shí)驗(yàn)區(qū)干凈整潔，防止金屬物體接觸到裸露器件， 造成短路。4、通電之前，確保電路連接正確，防止燒壞器件。步驟1、熟練掌握最大輸出功率公式如下：Pmax=VmaW Imax2、將實(shí)驗(yàn)（1-3 ）表格中的電壓數(shù)據(jù)乘以電流數(shù)據(jù)再除以1000 （電流以mA為單位），得出最大數(shù)據(jù)即為太陽能 電池板的最大輸出功率。3、根據(jù)表格電壓電流值畫出太陽能電池的最大輸出功率曲線圖1-5太陽能電池板填充因子計(jì)算 目的1、了解和掌握太陽能電池板原理及應(yīng)用2、了解并掌握太陽能電池板相關(guān)特性的測(cè)試 任務(wù)與內(nèi)容1、了解太陽能電池板的填充因子特

8、性2、了解電池板的填充因子(F F)概念 原理太陽能電池的另一個(gè)重要參數(shù)是填充因子FF ,他是最大輸出功率與開路電壓和短路電流乘積之比：F F =PmaxVocX Ise錯(cuò)誤!未找到引用源FF是衡量太陽能電池輸出特性的重要指標(biāo) ，是代表太陽能電池在帶最佳負(fù)載時(shí)，能輸出的最大功率的特性，其值越大表示太陽能電池的輸出功率越大。 FF的值始終小于I。步驟1、熟練掌握太陽能電池板的填充因子公式如下:PmaxFF = VOCISC錯(cuò)誤!未找到引用源2 、將實(shí)驗(yàn)1-1、1-2、1-3實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)代入上公式 中，計(jì)算出電池板的填充因子。3 、填充因子是表征太陽能電池板的性能優(yōu)劣的重要 參數(shù)。其值越大，電池的光電轉(zhuǎn)換效率越高，一般的硅光電 池F F值在0.75-0.8 之間。1-6太陽能電池板轉(zhuǎn)換效率測(cè)量目的1、了解和掌握太陽能電池板原理及應(yīng)用2、了解并掌握太陽能電池板相關(guān)特性的測(cè)試