太陽(yáng)能電池的  I-V  特性

基本上，太陽(yáng)能電池包括一個(gè)  p-n  接點(diǎn)，光能（光子）在此使得電子和空穴重新組合，從而產(chǎn)生電流。由于  p-n 接點(diǎn)的特性類似于二極管，因此我們通常將圖  

電流源  IPH  生成的電流與太陽(yáng)能電池接收的光照量成正比。在不接負(fù)載時(shí)，幾乎所有生成的電流都流經(jīng)二極管  D ，其正向電壓決定著太陽(yáng)能電池的開路電壓  (VOC) 。并行電阻(RP)表示實(shí)際電池發(fā)生的較小漏電流，而Rs則表示連接損耗。 VOC  因不同類型太陽(yáng)能電池的具體特性而有所差異。但對(duì)大多數(shù)硅電池來(lái)說(shuō)， VOC  值都在  0.5V ～ 0.6V  之間，這也是  p-n  接點(diǎn)二極管的正常正向電壓范圍。

并行電阻  (RP)  表示實(shí)際電池發(fā)生的較小漏電流，而  Rs  則表示連接損耗。隨著負(fù)載電流的增加，太陽(yáng)能電池生成的電流會(huì)有更多一部分偏離二極管而進(jìn)入負(fù)載。對(duì)大多數(shù)負(fù)載電流值來(lái)說(shuō)，這對(duì)輸出電壓僅產(chǎn)生很小的影響。

太陽(yáng)能電池的輸出隨著二極管的  I-V  特性不同而略有變化，且串聯(lián)電阻  (RS)  也會(huì)造成較小的壓降，但輸出電壓基本保持為常量。不過，在某一時(shí)刻，通過內(nèi)部二極管的電流會(huì)非常小，導(dǎo)致偏置不足，這樣二極管上的電壓會(huì)隨負(fù)載電流的上升而快速下降。后，當(dāng)所有生成的電流都流經(jīng)負(fù)載而不通過二極管時(shí)，輸出電壓為零。逆變器：在太陽(yáng)能光伏供電系統(tǒng)中，如果含有交流負(fù)載，那么就要使用逆變器設(shè)備，將太陽(yáng)電池組件產(chǎn)生的直流電或者蓄電池釋放的直流電轉(zhuǎn)化為負(fù)載需要的交流電。這種電流稱作太陽(yáng)能電池的短路電流  (ISC) ，它與  VOC  都是決定電池工作性能的主要參數(shù)，因此，我們將太陽(yáng)能電池視為 “ 電流有限的 ” 電源。當(dāng)輸出電流增加時(shí)，輸出電壓會(huì)下降，后降為零，這時(shí)負(fù)載電流為短路電流。

優(yōu)化電池充電器設(shè)計(jì)，以從太陽(yáng)能電池板獲得電力

我們可通過幾種不同方法來(lái)跟蹤太陽(yáng)能電池板系統(tǒng)的  MPP ，不過這些方法通常會(huì)比較復(fù)雜，特別對(duì)等關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)更是如此。不過，在許多低成本系統(tǒng)中，我們并不必強(qiáng)求  MPP  跟蹤系統(tǒng)的性。天黑后，太陽(yáng)能電池停止工作，輸出端開路，蓄電池將儲(chǔ)存的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能輸出到照明負(fù)載。簡(jiǎn)單的低成本解決方案只要能收集到可用能量的  90%  左右就可以了。充電控制系統(tǒng)如何讓太陽(yáng)能電池的工作接近  MPP  呢？

動(dòng)態(tài)電源路徑管理  (DPPM)  技術(shù)能滿足跟蹤  MPP  的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。圖  4  顯示了鋰離子電池充電應(yīng)用的電路，可實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板電力的化，且我們能用  MOSFET Q2  來(lái)調(diào)節(jié)電池充電電流、充電電壓或系統(tǒng)總線電壓。太陽(yáng)能電池板用作電源，對(duì)單節(jié)鋰離子電池進(jìn)行充電。太陽(yáng)能電池板包括一系列硅單元串，每串包括  11  個(gè)硅單元，就好像電流有限的電壓源，電池板的尺寸及光照量決定著電流的大小。在焊點(diǎn)狀電極的電池片時(shí)，在焊點(diǎn)處要有明顯的停頓，每個(gè)焊點(diǎn)必須焊接牢固。

太陽(yáng)能電池板  Solar panel 太陽(yáng)能電池是指利用太陽(yáng)光的能量發(fā)電的電磁種類。相對(duì)于普通電池和可循環(huán)充電電池來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能電池屬于更節(jié)能環(huán)保的綠色產(chǎn)品。

分類：

晶體硅電池板： 多晶硅 太陽(yáng)能電池 、 單晶硅太陽(yáng)能電池

非晶硅電池板： 薄膜 太陽(yáng)能電池 、 有機(jī) 太陽(yáng)能電池 。

化學(xué)染料電池板： 染料敏化 太陽(yáng)能電池 。

一般壽命

太陽(yáng)能電池板的使用壽命由電池片，鋼化玻璃， EVA ， TPT 等的材質(zhì)決定，一般會(huì)用好一點(diǎn)材料的廠家做出來(lái)的電池板使用壽命可以達(dá)到 25 年，但隨著環(huán)境的影響，太陽(yáng)能電池板的材料會(huì)隨著時(shí)間的變化而老化。一般情況下用到 20 年功率會(huì)衰減 30% ，用到 25 年功率會(huì)衰減 70% 。盡管在未來(lái)一段時(shí)間之內(nèi)礦物燃料仍然不可能退出能源市場(chǎng)，但是人們已經(jīng)開始關(guān)注再生資源的開發(fā)和利用，并且當(dāng)前已經(jīng)針對(duì)太陽(yáng)能、核能、地?zé)崮芤约帮L(fēng)能等資源的開發(fā)和利用展開了一系列的探索活動(dòng)，再生資源在世界能源結(jié)構(gòu)中所占比例不斷增加。

太陽(yáng)能電池配套蓄電池和負(fù)載的匹配

1 、 太陽(yáng)能電池參數(shù)有：空載電壓和短路電流，兩者乘積為太陽(yáng)能電池的功率，即 P=UI ， P 為電功率單位是瓦（ W ）， U 為電壓?jiǎn)挝皇欠?V ）， I 為電流單位是安（ A ）。還有工作電壓和工作電流，工作電壓一般為空載電壓的 80%-90% ，工作電流一般為短路電流的 80%-90% 。關(guān)于大概的成本計(jì)算，可以根據(jù)下面的簡(jiǎn)單方法計(jì)算，看如何安排太陽(yáng)能發(fā)電的規(guī)模。

2 、蓄電池（也稱電瓶）蓄電池的充電電流和放電電流，一般按 10 小時(shí)充、放電率計(jì)算。例如： 10AH 的電瓶，其充電電流為 1A ，放電電流也是 1A 。 7AH 的電瓶即為 700mA 。 40AH 的電瓶為 4A 。充、放電電流過大都會(huì)對(duì)電瓶的壽命有一定的影響。