《360&amp#176;认识“光伏组件IV曲线”》由会员分享，可在线阅读，更多相关《360&amp#176;认识“光伏组件IV曲线”（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、360认识“光伏组件IV曲线”每个光伏组件的技术规格书上，都会附“IV曲线图”，大家都非常熟悉。类似下面这 张。但是，你看懂参数代表的意义吗？知道它为什么会是这个形状吗？1OK) W / m:SOT W / m16W W / m:4M W / m1图1 ：某光伏组件的IV特性曲线IV曲线图”为什么是这个形状？先摘出上图中一条曲线进行分析，如下图。图2 :太阳电池IV特性曲线光伏发电的任何形式，小至单个太阳电池，大至光伏方阵和光伏系统，其基本特性都 可由“IV曲线图”表达，图中表达了几个关键参数：短路电流、开路电压、MPPT电 流和MPPT电压。那“IV曲线图”为什么会是这个形状？众所周知，目前
2、市场主流的太阳电池核心是PN结，和二极管的结构相 同，所以太阳电池本身也是一个二极管。先来看一下二极管的典型IV曲线，如下图所示：图3:二极管IV特性曲线当二极正向导通时，两端电压U和电流I之间的函数关系是： l=lexp（qU/A0kT）-1，电压和电流之间呈e指数函数关系，IV曲线即如第一 象限所示。当二极接反向电压时，二极管中的电流（称为“反向电流”）非常小，且 不随电压变化。其本质是反向电流大小是由材料中的少数载流子决定，其数量 非常有限，所以产生的电流非常小。但当电压超过某一定值时，反向电流突然 变大，这是因为二极管被击穿的缘故，类似雷电等非常高的电压能把空气击穿 产生电流，IV曲线
3、即如第三象限所示。综上所述，二极管的两种工作状态总结如下：正向导通时，IV曲线是e指数函数图，电流方向从正极（PN结的P端） 流向负极（PN结的N端）；反向截止时，电流基本不变，电流方向是从负极（PN结的N端）流向正 极（PN结的P端），和正向导通时的电流反向相反，所以在图形中为负值。在了解了二极管的IV特性后，我们再来分析太阳电池的IV曲线。太阳电池如果没有光照射时，如在其两端加正向电压，电压和电流之间的 函数关系和普通二极管相同。有光照时，根据光伏效应原理，当太阳光照射到PN结上时，PN结吸收光 能激发出电子和空穴，电子向负极（N端）移动，空穴向正极（P端）移动， 所以电流的方向是由负极流
4、向正极，这个电流叫光生电流（用1站表示），显 然，光生电流的方向和二极管正向电流方向相反，为负值。因此，有光照时太阳电池内部的电流由两种电流的叠加，一是电池两端电压产生的正向电流：IDexpgV/AokT）-；二是光生电流馬，根据之前分析，光生电流方向和正向电流方向相反，所 以电池内部的总电流：l=loexp（qV/A0kT）-1-lph当光照等条件不变时，lph可以看作一个常数。因此，如用函数图形表示， 相当于将二极管的IV曲线沿纵轴向下平移，如下图所示：4 :无光照及有光照时的IV曲线但为了研究方便，把第四象限中的曲线沿X轴反转，便得到了我们常见的 太阳电池IV曲线。从“IV曲线图”中可以
5、获取哪些有用信息？电池的输出功率是电压和电流的乘积，即P=ui图4中，曲线上的任一点对应的纵坐标和横坐标分别是输出电流和电压，二者的乘积就是所示阴影部分的面积。曲线上不同的点对应的阴影面积大小是 不同的，面积最大的点对应的就是最大输出功率，也就是我们所说的最大功率 点(Max Power Point )。逆变器的一任务，就是要找到这个点，所以叫(Max Power Point Tracking ，MPPT)。辐照度对IV曲线的影响我们更常看到的IV曲线是考虑不同辐照度时的曲线，如下图所示。1D00 W/ m1800 W/m600 W/m1400 W/ m15:辐照度对太阳电池特性的影响从图5可以看出：-sfcMm 9 画呂咸K-WMM 也、(CM-sfcMm 9 sxssss. g咸K-WMM 也、sififflmwss (CM1）太阳电池的一个基本特性是负温度系数，当太阳电池温度升高时，开路电压会减小，其原因是温度升高会是电池材料的带隙宽度变小，改变了材料的 性能。2）电流主要和辐照度相关，所以基本不随温度变化。“IV 曲线图”中，I 受辐照度影响，温度对其影响不大；V 受温度影响，辐照度对其影响不大。
