《光伏發電工程技術》課件-(1.3.1)-太陽能電池結構及主要技術參數

項目一光伏發電系統組成及案例分析晶硅太陽能電池結構及主要技術參數《光伏發電工程技術》課程學習內容

01晶硅太陽能電池內部結構

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太陽能電池主要技術參數02晶硅太陽能電池外形結構

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太陽能電池分類根據晶體硅材料的摻雜特性，晶體硅電池可分為p型晶體硅電池和n型晶體硅電池。p型晶體硅電池采用硅中摻硼作基體材料，是空穴導電型太陽能電池。n型晶體硅電池采用硅中摻磷作基體材料，是電子導電型太陽能電池。

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晶體硅太陽能電池的內部結構最簡單的太陽電池是由p-n結構成的，其上表面有柵線形狀的上電極，背面為背電極，在太陽電池表面通常還鍍有一層減反射膜。

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晶體硅太陽能電池的內部結構

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晶體硅太陽能電池片的外形結構電池片的結構圖單晶硅太陽電池多晶硅太陽電池太陽能電池片的尺寸

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晶體硅太陽能電池片的外形結構（1）按所用材料分太陽能電池按所用材料分為硅太陽能電池和化合物太陽能光伏電池兩大類。

3太陽能電池的分類（2）按電池的構造分太陽能電池按電池的構造分為塊（片）狀或薄膜狀兩種。

3太陽能電池的分類太陽能電池片的主要技術參數有開路電壓、短路電流、最大功率、最大功率下的電壓/電流、填充因子、轉換效率和等效串聯電阻等，可以由太陽能電池片分選儀進

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太陽能電池的主要參數太陽能電池片分選儀行測試。（1）開路電壓（Uoc）開路電壓是在某特定溫度和輻射強度條件下，即在25C°下，將太陽能電池片置于AM1.5光譜條件、

100

mW/cm2的光源強度照射下，電池片沒有接負載（即開路）

時的端電壓，約為0.6V。開路電壓與溫度有關，溫度升高、電壓略有下降；與電池片的面積沒有關系。

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太陽能電池的主要參數（2）短路電流（Isc

）短路電流是在某特定溫度和輻射強度條件下，即在25C°下，將太陽能電池置于AM1.5光譜條件、

100

mW/cm2的光源強度照射下，電池片短路時的輸出電流。短路電流的大小與電池面積、光強和溫度有關。電池面積越大、光強越強，電流越大；溫度升高，電流略有上升。

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太陽能電池的主要參數（3）最大輸出功率（P）太陽電池的工作電壓和電流是隨負載電阻而變化的，將不同阻值所對應的工作電壓和電流值作成曲線，就得到太陽電池的伏安特性曲線。如果選擇的負載電阻值能使

輸出電壓和電流的乘積最大，即可獲得最大輸出功率（Pm

）

。此時的工作電壓和工作電流稱為最佳工作電壓（Um

）和最佳工作電流（Im

），Pm

=UmIm。

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太陽能電池的主要參數I（A）Isc

Im0（V）UocUmPmU（4）填充因子FF（

Pmax/Uoc

×

Isc

）填充因子是指最大功率點功率與開路電壓和短路電流乘積的比值。FF

=

Pm

=

UmImU

I

U

I

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太陽能電池的主要參數oc

sc

oc

sc（5）效率EFF太陽能電池的轉換效率指在外部回路上連接最佳負載電阻時的最大能量轉換效率，等于太陽能電池的輸出功率與入射到太陽能電池η=Pm

（電池片的峰值功率）/A（電池片的面積）×Pin

（單位面積的入射光功率），其中Pin

=1000W/m2

=100mW/cm2。表面的能量之比。

P

U

I

=

100%

=

FF

.

100%

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太陽能電池的主要參數（6）等效串