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根据特征电阻的定义我们可以得出在我们制备的光伏组件中,其特征电阻Rch为4.199 Ω。然后通过公式3进行计算,可以得出我们制备的光伏组件的,rs为0.119。再根据公式4进行计算可以得知在此并联电阻下我们所制备的组件在没有串联电阻存在下的理想状态的填充因子最高可以达到0.860,在此状况下,光伏组件的功率输出为288.643 W,相比组件的实际测量值251.651 W,其功率输出可以增加36.992 W。这部分功率输出的增加是由于光伏组件的串联电阻上的功耗减少而增加的,也就是说在此光伏组件中实际上由于串联电阻热效应损失的功率为36.992 W。这个数值与我们前文用焦耳定律所计算出来的结果是一致的。我们制备的光伏组件的面积为1.46 m2,所以组件在标准太阳光强下正常工作中由于电流的热效应产生在组件上的热通量为25.337 W/m2。根据前文关于使用不同结构电池片层压件的结果我们可以近似得出由组件中串联电阻而导致的电流的热效应可以使组件的工作温度提高约3.5℃。在光伏组件制造的过程中,我们可以通过焊带材料的选择以及串焊工艺的改进以减小组件的串联电阻,不仅可以有效地降低组件中电流的热效应以较低组件的NOCT,同时还可以有效地提高组件的输出功率提高发电量而使光伏组件产生更大的经济效益。
4 结论 本论文从晶体硅光伏组件中的热量来源着手,从组件的光谱吸收以及组件电流的热效应来研究光伏组件的NOCT。结果表明,晶体硅电池片的结构对光伏组件的NOCT具有较大的影响。使用不含金属铝背场的电池片制作的光伏组件具有比常规的带有铝背场的电池片制作的光伏组件具有更低的NOCT。降低光伏组件的NOCT可以从电池片结构方面进行有效的改善。光伏组件的串联电阻对光伏组件的NOCT同样具有较大的影响,通过光伏组件制作过程中焊带材料的选择以及焊接工艺的优化可以有效地降低组件的串联电阻,从而有效地降低组件的NOCT。 参考文献 [1] Gruenspecht H., International energy outlook 2011. Center for strategic and international studies, 2010. [2] Goldemberg J., Johansson T. B., World energy assessment: United Nations Publications: 2004. [3] Becquerel A., On electric effects under the influence of solar radiation. CR Acad. Sci, 1839, 9, 711. [4] 赵玉文,雀容强.我国太阳能光伏产业现状及发展[c].2003年中国太阳能学会学术年会论文集,2003. [5] Jager Waldau A., A European roadmap for PV R&D[c].3rd Wodd conference on photovoltaic energy conversion. Osaka, 2003, 11. [6] Yang M. J.,A 3KWPV—thermal systemforhomel[C]. In Proceedings 26th IEEE—PV—Specialists Conference. 1997, 6, 1313. [7] K. Rmkanans and J. Sheechun, "A better approach to the evaluation of the series resistance of solar cells, Solid-State Electronics, 1987, 22, 193. [8] M. A. Green, Solar cell factors general graph and empirical, Solid-State Electronics, 1981, 24, 788. [9] M. A. Green, Accuracy of analytical expressions for solar cell fill factors, Solar Cells, 1982, 7, 37. 作者简介
张付特,博士,毕业于苏州大学功能纳米与软物质研究院。目前就职于中盛光电集团研发部先进技术实验室,担任高级工程师,从事光伏电池及光伏组件研发及应用。 (电话:15962230107,邮箱:fute.zhang@etsolar.com,地址:江苏省泰州市江洲南路97号,邮编:225300。) |