上述單指數(shù)和雙指數(shù)模型是基于物理原理的最基本的解析表達(dá)式,已被廣泛應(yīng)用于太陽能電池的理論分析中。但由于表達(dá)式中的參數(shù),包括Iph,I0(或I01,I02),Rs,Rsh 和A(或A1,A2)與電池溫度和日射強度都有關(guān),確定起來十分困難,因此不便于工程應(yīng)用,在太陽能電池供應(yīng)商向用戶提供的技術(shù)參數(shù)中也不包括這些參數(shù)。
工程用模型強調(diào)的是實用性與精確性的結(jié)合。
實際應(yīng)用中,在設(shè)計各種系統(tǒng)時,考慮到數(shù)字仿真和模擬時的動態(tài)反應(yīng)速度及計算工作量,必須盡可能在工程精度允許的條件下簡化模型。
工程用太陽電池的模型通常要求僅采用供應(yīng)商提供的幾個重要技術(shù)參數(shù),如短路電流Isc、開路電壓Uoc、最大功率點電流Im、最大功率點電壓Um、最大功率點功率Pm,就能在一定的精度下復(fù)現(xiàn)陣列的特性,并便于計算機分析。
鑒于單指數(shù)模型已足以精確描述太陽能電池的伏安特性,下面將在單指數(shù)模型的基礎(chǔ)上,通過忽略(U+IRs)/Rsh 項和設(shè)定Iph=Isc,得到工程實用的太陽能電池模型。忽略(U+IRs)/Rsh 項,是因為在通常情況下Rsh 較大,有幾百到幾千歐,該項遠(yuǎn)小于光電流;設(shè)定Iph=Isc,是因為在通常情況下Rs 遠(yuǎn)小于二極管正向?qū)娮琛?/font>
此外,定義:
?、匍_路狀態(tài)下,I=0,U=Uoc;
?、谧畲蠊β庶c時,U=Um,I=Im。
據(jù)此,太陽能電池的I-V 方程可簡化為:
在最大功率點時,U=Um,I=Im,可得:
由于在常溫條件下exp[Um/(C2Uoc)])1,因此可忽略式中的“- 1”項,解出:
注意到開路狀態(tài)下,當(dāng)I=0 時,U=Uoc,于是有:
可見,該模型只需輸入太陽電池通常的技術(shù)參數(shù)Isc,Uoc,Im,Um,即可求出C1 和C2。從Isc,Uoc,Im,Um的變化中可體現(xiàn)出光照強度和電池溫度的變化。工程應(yīng)用中可通過實測曲線來設(shè)置這4 個參數(shù),亦可通過近似的函數(shù)來描述這組參數(shù)的變化。通??山普J(rèn)為Isc,Uoc 分別隨溫度和光照強度呈線性變化。
產(chǎn)品關(guān)鍵詞:太陽能熱水器 太陽能 太陽能草坪燈 太陽能光伏 太陽能光熱發(fā)電 太陽能電池