太阳电池、组件和户外光伏系统的测试研究

摘要

随着全球光伏市场的快速发展，光伏产品的应用越来越广泛，太阳电池、组件和户外系统的测试也随之越来越重要。文章以此为核心，首先介绍了太阳电池的标定、常规组件和户外系统的测试原理、方法和设备，其中针对市场上新出现的高效率单晶硅太阳电池组件进行测试研究，发现采用一般的市售短脉冲单次闪光测试仪将产生较大测量误差，通过对NREL和Sandia实验室标定的标准参考组件进行对比测量和模拟研究，提出了解决方法；其次针对国内外对户外光伏系统测量研究较少的现状，研制出一种户外光伏阵列测试系统，实现I-V曲线和关键参数(Voc Isc Vmp Imp Pmax 等)的采集，从测试原理、设计到运行和测试的精确性都进行了详细研究和描述；最后利用该测试系统对小型户外光伏系统进行评价，自行设计小型Siemens和SunPower光伏系统各一套，对其进行全天候测试，通过比较FF发现强光下SunPower系统性能明显优于Siemens系统，通过比较弱光下Isc发现光强上升和下降阶段Siemens系统和SunPower系统各自在短时间内略显优势，由于光强上升和下降阶段对于全天发电量影响较小，整体来讲SunPower高效电池还是优于Siemens 电池，通过SunPower电池的特殊结构对该现象可以得到初步解释，同样的研究方法可以用于评价其他类型的电池组件。