(1)太陽能電池方陣測試條件
由于太陽能電池組件的輸出功率取決于太陽輻照度、太陽能光譜的分布和太陽能電池的溫度,因此太陽能電池組件的測量要在標(biāo)準(zhǔn)條件下(STC)進(jìn)行,測量條件被歐洲委員會定義為101號標(biāo)準(zhǔn),設(shè)定在太陽能電池板的表面溫度為25℃,太陽能輻射強(qiáng)度為1000W/㎡的條件下的測試,稱為標(biāo)準(zhǔn)測試狀態(tài),如圖1所示。
在該條件下,太陽能電池組件所輸出的最大功率被稱為峰值功率,表示為Wp(peakwatt)。在很多情況下,組件的峰值功率通常用太陽模擬儀測定并和國際認(rèn)證機(jī)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化的太陽能電池進(jìn)行比較。
在戶外測量太陽能電池組件的峰值功率是很困難的,因為太陽能電池組件所接受到太陽光的實際光譜取決于大氣條件及太陽的位置;此外,在測量的過程中,太陽能電池的溫度也是不斷變化的,所以戶外測量太陽能電池組件的誤差很容易達(dá)到10%或更大。在戶外測量太陽能電池組件的測試條件:
1)天氣晴朗,太陽周圍無云,太陽總輻照度不低于700mw/cm2。
2)在測試周期內(nèi)的輻照不穩(wěn)定度不應(yīng)大于±1%,輻照不穩(wěn)定度的計算按《地面用太陽電池電性能測試方法》中相關(guān)規(guī)定,被測方陣表面應(yīng)清潔。
太陽能電池組件的技術(shù)參數(shù)測試及要求如下:
1)太陽能電池方陣的電性能參數(shù)測試按《地面用太陽電池電性能測試方法》和《太陽電池組件參數(shù)測量方法(地面用)》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。
2)太陽能電池方陣的開路電壓應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。
3)太陽能電池方陣實測的最大輸出功率不應(yīng)低于各組件最大輸出功率總和的90%。
4)太陽能電池方陣輸出端與支撐結(jié)構(gòu)間的絕緣電阻不應(yīng)低于50MΩ。
在太陽能電池方陣測試完畢后,應(yīng)蓋上并鎖緊所有太陽能電池組件的接線盒盒蓋,并在太陽能電池方陣的輸出端標(biāo)注明顯的極性標(biāo)志和子方陣的編號標(biāo)志。
(2)太陽能電池組件的主要技術(shù)參數(shù)
太陽能電池組件的主要技術(shù)參數(shù)有:
1)太陽能電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率η%。太陽能電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率是指太陽能電池組件將接收到的光能轉(zhuǎn)換成電能的比率:
η=P0/E×100%
式中:η為轉(zhuǎn)換效率;P0為輸出功率;E為太陽能電池組件被照射的太陽能量。
太陽能電池組件的轉(zhuǎn)換效率是評估太陽能電池組件性能的重要指標(biāo),是決定太陽能電池組件是否具有使用價值的重要因素,晶體硅類太陽能電池的理論轉(zhuǎn)換效率極限為29%,而現(xiàn)在的太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率為17%~19%,因此,太陽能電池在技術(shù)上還有很大的發(fā)展空間。目前晶體硅類太陽能電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率:實驗室η≈24%,產(chǎn)業(yè)化:η≈15%。
2)單體太陽能電池的電壓V為0.4V~0.6V,是由材料的物理特性決定的。
3)填充因子FF%是評估太陽能電池帶負(fù)載能力的重要指標(biāo):
FF=(Im×Vm)/(Isc×Voc)
式中:Isc為短路電流,Voc為開路電壓,Im為最佳工作電流,Vm為最佳工作電壓。
太陽能電池組件的輸出功率與其面積大小密切相關(guān),面積越大,在相同光照條件下的輸出功率也越大。太陽能電池組件的優(yōu)劣主要由開路電壓和短路電流這兩項指標(biāo)來衡量。
4)環(huán)境溫度和太陽能電池組件的溫度直接影響著太陽能電池組件的性能,當(dāng)溫度升高時其開路電壓下降,呈線性關(guān)系。不同的材料的太陽能電池組件,都有著自己的工作溫度范圍。而對于某一種太陽能電池組件而言,在不同的溫度時,為得到最大的輸出功率所需的最佳負(fù)載也不同。例如:在標(biāo)準(zhǔn)狀況下:AM1.5光強(qiáng),t=25℃,某類太陽能電池組件輸出功率為100Wp,如果太陽能電池組件溫度升高至45℃時,則其輸出功率就達(dá)不到100Wp。