[发明专利]一种基于电致发光计算太阳电池片局部IV性能的方法

说明书

本发明公开了一种基于电致发光计算太阳电池片局部IV性能的方法，通过在标准晶体硅太阳电池片电池上施加两组不同的外加偏压，得到相应的电致发光图像，然后计算得到校准系数，局部光生电流，局部串、并联电阻以及局部理想因子，最后根据单二极管等效电路模型，得到电池片局部IV曲线。本发明通过利用电致发光测试方法可以快速的计算出电池片的五个局部性能参数得到局部IV曲线，可以在对电池片的无损害的情况下，能够判断电池片产生光生载流子的能力，判断电池片局部IV性能，提高电池的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种基于电致发光计算太阳电池片局部IV性能的方法，属于光伏组件性能分析技术领域。

背景技术

太阳能光伏发电是解决目前日益严重的能源与环境问题的一种有效手段，描述太阳电池电流电压特性的方程是一个复杂的超越非线性函数方程，无法直接求解各参数，更加无法得到局部电性能参数的大小，由于局部性能参数包括串联电阻、光生电流等都对电池的效率有着重大的影响，所以通过分析研究局部参数在电池片上的大小分布与其均匀性，从局部到整体来更准确的判断电池片的效率与质量具有一定的必要性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于电致发光计算太阳电池片局部IV性能的方法，实现利用电致发光测试方法快速计算和模拟得到晶体硅太阳电池局部IV曲线，能够定性以及定量提高参数计算和分析的效率，减少相应的成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于电致发光计算太阳电池片局部IV性能的方法，包括以下步骤：

1)选择一片标准晶体硅太阳电池片；

2)启动便捷式EL测试仪，对所选择的晶体硅太阳电池片施加一个电压U_l，得到该晶体硅太阳电池片的电致发光图像；计算得到该晶体硅太阳电池片在该外加电压下的局部电致发光强度I_EL(l)i，i为位置索引；

3)对所选择的晶体硅太阳电池片施加第二个电压U_h，得到该晶体硅太阳电池片的电致发光图像，计算得到该晶体硅太阳电池片在该外加电压下的局部电致发光强度I_EL(h)i，i为位置索引；

4)计算晶体硅太阳电池片的局部理想因子n_i；

5)计算晶体硅太阳电池片的局部校准系数C_i；

6)计算晶体硅太阳电池片的局部串联暗饱和电流；

7)计算晶体硅太阳电池片的局部串联电阻和局部并联电阻；

8)计算晶体硅太阳电池片的局部光生电流；

9)计算晶体硅太阳电池片的局部IV性能。

前述的步骤2)中，U_l取0-U_mpp之间，U_mpp为最大功率点电压。

前述的步骤3)中，U_h取U_l-U_oc之间，U_oc为开路电压。

前述的步骤2)和步骤3)中，局部电致发光强度的计算方式为：将电致发光图像进行灰度变换，取i处像素点的灰度值即为位置i的电致发光强度。

前述的步骤4)中局部理想因子计算如下：

其中，n_i为位置i的理想因子，q为电荷常数，K为玻尔兹曼常数，T为晶体硅太阳电池片温度。

前述的步骤5)中，校准系数计算如下：

太阳电池片的开路电压与电致发光强度存在如下关系：