[发明专利]基于动态规划的InGaN/GaN多量子阱太阳能电池模型参数提取方法

权利要求书

1.基于动态规划的InGaN/GaN多量子阱太阳能电池模型参数提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，构建InGaN/GaN多量子阱太阳能电池的模型；

步骤S2，根据步骤S1的模型，构建InGaN/GaN多量子阱太阳能电池的模型的I-V特性曲线表达式；

步骤S3，在步骤S2的基础上构建关于短路电流I_sc、峰值电流I_m、开路电压V_oc和峰值电压V_m的方程组；

步骤S4，定义步骤S1的模型中串联电阻R_s和二极管的理想因子n的范围，并将两者进行分组；

步骤S5：在步骤S4的基础上，以光生电流I_ph、二极管的反向饱和电流I₀和模型中的并联电阻R_sh为未知数，求解模型中R_s、n、I_ph、I₀和R_sh五个参数的值。

2.根据权利要求1所述的基于动态规划的InGaN/GaN多量子阱太阳能电池模型参数提取方法，其特征在于，步骤S1中，InGaN/GaN多量子阱太阳能电池的模型为单二极管太阳能电池模型；单二极管太阳能电池模型包括恒定电流源和串联电阻R_s构成的电流回路，在电流源和串联电阻R_s之间还并联有单个二极管和并联电阻R_sh，且单个二极管和并联电阻R_sh设置于两个电流支路上。

3.根据权利要求2所述的基于动态规划的InGaN/GaN多量子阱太阳能电池模型参数提取方法，其特征在于，在步骤S2中，

InGaN/GaN多量子阱太阳能电池的模型的I-V特性曲线表达式为：

在式(1)中，I是负载上的电流；I_ph是光生电流；I₀是二极管的反向饱和电流；T是电池工作的温度；n是二极管的理想因子；q是电子的电荷量，为1.6021892×10^-19C，k是玻尔兹曼常数，为1.380649×10^-23J/K；V是负载上的电压；R_s是串联电阻；R_sh是并联电阻。

4.根据权利要求3所述的基于动态规划的InGaN/GaN多量子阱太阳能电池模型参数提取方法，其特征在于，在步骤S3中，

短路状态时(V＝0V)，代入(1)式中，得出的表达式为：

开路状态时(I＝0A),代入(1)式中，得出的表达式为：

最大功率点处的I＝I_mA，V＝V_mV，将最大功率点(I_m，V_m)代入(1)式中，得出的表达式为：

构建方程组和矩阵

(5)式是关于I_ph、I₀、R_sh^(-1)的非齐次线性方程组，将其用矩阵形式表示为：

5.根据权利要求4所述的基于动态规划的InGaN/GaN多量子阱太阳能电池模型参数提取方法，其特征在于，在步骤S4中，

将n的范围划分多个等间隔小组n_i，将R_s以相同的间隔划分多个小组m_i，每个小组取随机值；

以n的范围划分的组为大组，以R_s范围划分的组为小组，使得每个大组中都包含所有的小组，对每个小组求最优解，自底而上，以均方根误差和光电转换效率误差为目标函数，筛选最优值，并将最优值情况的R_s、n、I_ph、I₀和R_sh五个参数作为最终结果。