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單晶硅太陽能電池的功率計(jì)算以及測試條件詳解

2022-02-23 16:14

單晶硅是指硅材料整體結(jié)晶為單晶形式，是目前普遍使用的光伏發(fā)電材料，單晶硅太陽電池是硅基太陽電池中技術(shù)最成熟的，相對多晶硅和非晶硅太陽電池，其光電轉(zhuǎn)換效率最高。高效單晶硅電池的生產(chǎn)建立在高質(zhì)量單晶硅材料和成熟的加工工藝基礎(chǔ)上。

單晶硅太陽能電池，是以高純的單晶硅棒為原料的太陽能電池，是當(dāng)前開發(fā)得最快的一種太陽能電池。它的構(gòu)造和生產(chǎn)工藝已定型，產(chǎn)品已廣泛用于空間和地面。

單晶硅太陽能電池的功率計(jì)算

太陽能交流發(fā)電系統(tǒng)是由太陽電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成；太陽能直流發(fā)電系統(tǒng)則不包括逆變器。為了使太陽能發(fā)電系統(tǒng)能為負(fù)載提供足夠的電源，就要根據(jù)用電器的功率，合理選擇各部件。下面以100W輸出功率，每天使用6個(gè)小時(shí)為例，介紹一下計(jì)算方法：

1、首先應(yīng)計(jì)算出每天消耗的瓦時(shí)數(shù)（包括逆變器的損耗）：若逆變器的轉(zhuǎn)換效率為90％，則當(dāng)輸出功率為100W時(shí)，則實(shí)際需要輸出功率應(yīng)為100W／90％＝111W；若按每天使用5小時(shí)，則耗電量為111W＊5小時(shí)＝555Wh。

2、計(jì)算太陽能電池板：按每日有效日照時(shí)間為6小時(shí)計(jì)算，再考慮到充電效率和充電過程中的損耗，太陽能電池板的輸出功率應(yīng)為555Wh／6h／70％＝130W。其中70％是充電過程中，太陽能電池板的實(shí)際使用功率。

單晶硅太陽能電池的測試條件

1、由于太陽能組件的輸出功率取決于太陽輻照度和太陽能電池溫度等因素，因此太陽能電池組件的測量在標(biāo)準(zhǔn)條件下（STC）進(jìn)行，標(biāo)準(zhǔn)條件定義為：大氣質(zhì)量AM1．5，光照強(qiáng)度1000W／m2，溫度25℃。

2、在該條件下，太陽能電池組件所輸出的最大功率稱為峰值功率，在很多情況下，組件的峰值功率通常用太陽能模擬儀測定。影響太陽能電池組件輸出性能的主要因素有負(fù)載阻抗、日照強(qiáng)度、溫度、陰影等幾點(diǎn)。

單晶硅太陽電池以純度高達(dá) 99.999%的單晶硅棒為原料，也增高了成本，難以大規(guī)模使用。為了節(jié)省成本，目前應(yīng)用的單晶硅太陽電池對材料要求有所放寬，部分采用了半導(dǎo)體器件加工的頭尾料以及廢次單晶硅材料，或者經(jīng)過復(fù)拉制成太陽電池專用的單晶硅棒。單晶硅片制絨技術(shù)更是減少光損失，提高電池效率的有效手段。

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