一个单一的太阳能电池无法提供所需的有用输出。所以为了提高PV系统的输出功率级别,就需要连接PV系统的数量光伏太阳能电池.一个太阳能组件通常串联连接足够数量的太阳能电池,以提供所需的标准输出电压和权力。一个太阳能组件的额定功率从3瓦到300瓦。太阳能组件或光伏组件是商业上可用的太阳能的基本构件电力一代系统。
实际上是一个太阳能光伏电池产生非常微小的量,大约是0.1瓦到2瓦。但用这种低功率单元作为系统的组成部分是不现实的。因此,需要的数量这样的电池组合在一起,形成一个实际的商业可用的太阳能单元,这被称为太阳能组件或光伏组件.
在太阳能组件中,太阳能电池以与电池组系统中的电池组单元相同的方式连接。即一个电池的正端连接到太阳能组件的负端电压是组件中串联的单个电池电压的简单和。
太阳能电池的正常输出电压约为0.5 V,因此,如果6个这样的电池串联,那么电池的输出电压将是0.5 × 6 = 3伏特。
太阳能组件的评级
太阳能组件的输出取决于一些条件,如环境温度和入射光的强度。因此,太阳能组件的额定值必须在这种条件下指定。将光伏或太阳能组件的额定值表示为25是标准化的做法o温度和1000 w/m2光的辐射。太阳能组件的额定输出开路电压(Voc)、短路电流(Isc)和峰值功率(Wp).
这意味着这三个参数(Voc,我sc和Wp)可由太阳能组件在25℃安全运送oC和1000 w/m2太阳能辐射。
这些条件即25o温度和1000 w/m2太阳辐射被统称为标准测试条件。
在安装太阳能组件的现场可能没有标准测试条件。这是因为太阳辐射和温度随地点和时间而变化。
太阳能组件的V-I特性
如果我们以x轴为电压轴,y轴为电流,则该图将表示太阳能组件的V-I特性。
光伏模块短路电流
在标准测试条件下,太阳能组件的正负端短路,则组件传递的电流为短路电流。该电流值越大表示该模块的性能越好。
虽然在标准测试条件下,这个电流也取决于模块暴露在光线下的面积。因为它取决于面积,所以最好用单位面积的短路电流来表示。
这被否定为Jsc.
因此,
其中,A为模组暴露于标准光辐射(1000w/m2).光伏组件的短路电流也取决于太阳能电池的制造技术。
开路电压(Voc)
太阳能组件在标准测试条件下的电压输出,当组件的端子没有连接任何负载。太阳能组件的这一评级主要取决于组件的太阳能电池制造技术。更多的Voc说明太阳能组件的性能较好。太阳能组件的开路电压也取决于工作温度。
最大功率点
这是模块在标准测试条件下所能提供的最大功率。对于一个固定尺寸的模块,最大功率越高的模块越好。最大功率也叫峰值功率,用W表示米或Wp.
太阳能组件可以在任何电压和电流组合到Voc和我sc.
但对于特定的电流和电压组合,在标准条件下输出功率是最大的。如果我们继续通过太阳能组件V-I特性的y轴,我们将发现功率输出几乎与线性增加当前的但在一定的电流后,功率输出将下降,因为它接近短路电流,在短路条件下,电压被认为是理想的零通过太阳能组件的终端。由此可见,太阳能组件的最大输出功率不是在最大电流即短路电流下产生的,而是在小于短路电流(Isc).产生最大输出功率时的电流记为I米.
类似的a的最大功率太阳能电池不发生在开路电压,因为它是开路条件和电流通过电池被认为是理想的零,在这种条件下。但与前面的例子类似,太阳能组件的最大功率发生在电压低于开路电压(Voc).最大功率输出时的电压记为V米.太阳能组件的最大功率为
的当前的最大功率点的电流和电压分别表示为最大功率点的电流和电压。
太阳能组件的填充系数
太阳能组件的填充系数定义为最大功率(P米= V米x我米)与开路电压(Voc)和短路电流(Isc).
填充系数(FF)越高,太阳能组件越好。
太阳能组件效率
太阳能组件的效率定义为标准测试条件下最大功率与输入功率的比值。太阳能组件的输入功率为太阳辐射,考虑为1000w /m2.因此,电池的实际输入功率为1000A w。其中,A为太阳能组件的暴露面积。
因此,效率,
模块中的单元数
模块中的单元数取决于每个模块的标准电压要求。在1980年,太阳能组件主要用于12伏电池充电。而是给12伏特充电电池它需要有足够高的输出电压模块超过12伏。设计一个额定最大电压(V)的太阳能组件是标准做法米) 15伏特。这个15伏特的模块从那时起就成为了标准模块。
的数量太阳能电池串联以达到标准电压输出取决于开路电压(Voc)。
Voc太阳能电池的关键在于它的制造技术。下表显示了不同太阳能电池在标准测试条件下的开路电压。
太阳能电池类型 | STC的开路电压 |
单晶硅太阳能电池 | 0.55至0.68 V |
多晶硅太阳能电池 | 0.55到0.65 V |
非晶硅太阳能电池 | 0.7 ~ 1.1 V |
碲化镉太阳能电池 | 0.8 ~ 1.0 V |
铜铟镓硒化太阳能电池 | 0.5 ~ 0.7 V |
镓铟磷化/镓砷化/镓太阳能电池 | 1 ~ 2.5 V |
对于晶体太阳能电池,开路电压约为0.5 V,如上表所示。V的电压oc是在25岁时提到的o但温度高于25℃oC是这个的值电压降接近0.08伏。
所以在正常工作温度下,每个晶体太阳能电池的两端的电压是
现在,它是标准的太阳能组件,可以提供15v开路电压在任何条件下。
因此,所需的数量太阳能电池要建造这样的太阳能组件,
因此,建立一个标准需要36个晶体太阳能电池太阳能模块15 V。