式中
— 开路 — — 短 路 电流 电压 几 填充 因子 — — — 总面 积 单位面积人 射光 功 — 可 知 对太 阳 电池 组 件输 出 的 从式 和 式 , ,
作点 电 压 几 —
太 阳 电池的转换效率 电池的工
这种变化 测量 得到 的晶体硅 电池 开 路 电压 变化 范 围在 一 ,
电池 的 工 作 点 电 流 ,
变化范围在 一 一
℃ 而 非 晶硅 电池 的开 路 电压 , 一 ℃ , 。 。
我们所 测量 光伏组 件 的厂 家给 出的参数 非 晶 硅 电池 组 件输 出功 率 的温 度 系 数 为 一 ℃ , , , 晶
影 响主要 是 由于 太 阳 电池 效 率所 产 生 的影 响 而 影 ,
体硅 输 出功率 的温 度系数为 一
℃ 这样根据 ,
响效率的主要 因素是 开 路 电压 短 路 电流及 填充 因 子 根据半导体物理 理 论 , 决定太 阳 电池输 出的 。 , 、
北 京地 区 的气象条件及 我们对 温 度 的纪 录 计算出 一 个 重要 参数是温度 系数
、 。
从根 本上 讲 填充 因子 。 , 、
电池组 件的发 电量之 比 中各种不 同温度下 每 如图 中实线 根 据表 整 理 的测量 数据为 图 中虚 ,
开 路 电压 短 路 电流 随温 度 、
的变化 都是 由于 半 这 种变化取 决于 , , 线 。
导体材料 的特性 随着温度而 变化 ,
非晶硅 单晶硅发 电量 比 礴一 半经 验 比值 汽
本征载流子浓 度 扩 散 长 度 和 吸收系数 其 中 太 阳 电池基 区 中少 数载流子 迁 移率 是 由按 的晶格散射 和 按 。 一 一 ?? 侧 内 ” 石 值
犯 率变 化 现 五 ’
严 律变化 的离子 化散 射共 同 伦
决定 的 基 区 中的迁 移 率 多少 随 温 度 的 升高 而 降 低 寿命通 过 热 运 动速 度 按 ,
律变化 和 俘 获截 ,
了沪 尹 沪 之 户 犷之尹 图
面而 为温 度的函数 它随温 度 的提高而 升 高几 倍 迁 移率和 寿命 的这些 变化使得扩散长度随温 度 的升高 而 提高 从 而增加 长波光 谱 响应 导致光 电流随 温 度 , ,
非 晶硅 多晶硅
。 ,
发 电量 比值 ,
的升高稍有升高 , 。
本征 载流子 浓度 。
在开 路 电压 方 面 起 很 大作 ,
以价币 卯 唱 山加 咙 俪 由图 可 以 看 出 无 论是根据计算得 到的数值 ,
用 开 路 电压 随温度 的上 升而 下 降 这 主 要 是 由于 本 还 是 实际测量得 到 的 数 值 对 于 北 京 地 区 这 样 的气 征载流子 随暗 电流 的升高而 剧 烈增 加 包括 注人 电流 , 。
暗 电流 通 常 二 。
象状况 发 电量 随季节变化 即温 度变化 在变化 从 月份 一 月份 一 , , ‘
及 耗 尽 区 复合 电流 注 人 电流
月 份非 晶硅 的发 电 量 要 大 于 单 晶硅 月 份则 反 之 。 , ,
固定 角度 安 装 的 太 阳 电池 , , 按 按 。 , 一 袒 。 。
率变化 耗尽 区 复合 电 流 率变化
。 , ,
非晶硅 电池和 单 晶硅 电池 的发 电量基 本相 同 计算 上 晶体硅 电池 比非晶硅 电池高 、 。。 一 杯
测试 上 非晶硅
填充 因子也 随 温 度 的增 加 而 降低 这 是 由于 较
低 的开路 电压 会使伏安特性 曲线在 弯 曲处 的 圆度 增加 。
电池 比晶体硅 电池 高 。
这 种 不 同可 能是 由于 。 “ ”
它们对弱光的响应 不 同所 引起
由于开 路 电压 和填充 因子 随 温度升 高而 下 降 已 部 分地 被 短 路 电流 的提 高抵 消 所 以 效 率及 输 出功 , 结 论 ,
在 多晶硅 与非 晶 硅 实 际 发 电量 的对 比分 析 中
率随温 度 升高 而 降低 但 变化 范 围 略小 于 开 路 电压 的变 化 。 ,
我们采用 了 电性能经 过 衰减 的稳定 输 出太 阳 电池 组 件进行数据采集 在 同样气候条件下 采集 了 , , 的数
通 过 上 述 理 论 可 知 太 阳 电池 在 实 际 应用 中 的 据 经 过分析 比较 得 出 以 下 结论 , ,
输 出功率和 温 度有密 切 关 系 不 同地 区 的温 度 不 同 ,
非 晶硅 电池 和 晶体硅 电池 的输 出 功率都随温 度发生 季 节性变化及 日变化 在 温 度较 高 的时 间段 非 晶硅 的发 电 量 要 高 于 晶体硅 电池 但在 温 度 较低 的时 间段 晶体硅 的发
, ,
导 致他 们 的输 出和 标称 值有很 大差 别 , 。
鉴 于上 述 原 因 为 了规范各种 太 阳 电池 的特性 规定 太 阳 电池 组 件 的标称 功 率标 仰 一 , ,
准 测 试 条件 之 一 为 土 ℃ 。
电量要 大 于 非 晶硅 期 于
元 等 非晶硅 与晶硅 太 阳电池在太 阳能光伏发电应用 中热性 能的研究 仅从 温 度考虑是 否采用 非 晶硅 替代 晶体硅 电
池在不 同地 区 应 有 不 同考 虑 尤 其 是 在 北 方 地 区 , , 。
【 考文献 参 工
如果再 考虑到人 们普遍 认为的非晶硅 电池 没有解决 的稳 定性问题 表面 玻璃 的非钢化 效率低 等其他问 、
且 山 , 月 工 』
吴瑞华 耿新 华 非晶硅太 阳 电池述评【 〕太 阳能学 报 , , 卿 , , 特刊 一 ,
题 其应用 应慎重 应对 各种材料制成的电池温 度特性做深人 的 研 究 给 出不 同地 区不 同季节 的参考值 便于设计人 , ,
工 』 』 ,