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所有PV光伏板的銘牌上都有與模塊性能相關(guān)參數(shù)信息,包括開(kāi)路電壓(Vo/c)、短路電流(Is/c)、最大功率點(diǎn)(Vmpp和Impp)的電壓和電流以及最大功率(Pmax)。生產(chǎn)光伏模塊時(shí),制造商會(huì)通過(guò)進(jìn)行I-V曲線(xiàn)測(cè)量來(lái)檢查性能并確定銘牌參數(shù)值。
光伏模塊產(chǎn)生的電壓和電流取決于輻照度水平、輻照度的光譜含量和模塊溫度。為了與光伏模塊銘牌上的數(shù)據(jù)有效比對(duì),我們需要知道測(cè)量時(shí)的條件。制造商在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下(STC)測(cè)量模塊的額定值,輻照度為1000W/m2,模塊溫度為25oC,并使用相當(dāng)于空氣質(zhì)量AM=1.5的輻照度源。
如果我們想將現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的性能數(shù)據(jù)直接與額定板值進(jìn)行比較,則必須將測(cè)量值轉(zhuǎn)換為STC。轉(zhuǎn)換需要測(cè)量時(shí)輻照度水平和光伏模塊溫度的測(cè)量值。
太陽(yáng)能光伏電池或模塊產(chǎn)生的電能是電流(I)和電壓(V)特性的函數(shù)。測(cè)量電流和電壓之間的關(guān)系,同時(shí)改變連接到光伏電池或模塊的電氣負(fù)載,從開(kāi)路到短路,會(huì)產(chǎn)生特征電流與電壓(I-V)曲線(xiàn),如下圖1所示。曲線(xiàn)與電流和電壓軸相交的點(diǎn)分別是短路電流Is/c和開(kāi)路電壓Vo/c。
功率是電壓和電流的乘積,因此圖2所示的功率與電壓曲線(xiàn)可以從測(cè)量的電壓和電流數(shù)據(jù)中生成。功率與電壓曲線(xiàn)顯示了功率最大值(Pmax)的點(diǎn)。相應(yīng)的最大功率點(diǎn)Mpp顯示在I-V曲線(xiàn)上。加載PV模塊,使電流為Impp,電壓為Vmpp,將使得PV模塊在最大功率點(diǎn)(Mpp)運(yùn)行,并產(chǎn)生最大發(fā)電量。
填充系數(shù)(FF)是下圖中以深藍(lán)色區(qū)域所表征的實(shí)際最大功率與短路電流Is/c和開(kāi)路電壓Vo/c的乘積(淺藍(lán)色方塊區(qū)域)之比。
填充因子本質(zhì)上是衡量光伏模塊效率的指標(biāo),理論最大值取決于用于構(gòu)建模塊的硅類(lèi)型等因素。然而,與預(yù)期值的偏差或填充因子的變化可以用于發(fā)現(xiàn)光伏模塊存在的問(wèn)題。