本发明涉及光伏电池,更具体地,涉及一种光伏电池在不同光照温度条件下工作特性的预测方法。
背景技术:
1、光伏电池作为一种安全、高效且便利的新能源装置,近年来得到了飞速发展,相应地,对光伏电池特性的研究也成为了重要的课题,其中,光伏电池的最大功率是光伏电池特性研究的重点之一。
2、对于光伏电池输出特性曲线最直接的获取方法是用i-v曲线测试仪直接测量,但是测量的输出特性曲线仅仅是特定温度和日照强度下的输出特性曲线,该曲线不能代表其他温度和日照强度下的输出特性曲线。
3、目前量产电池的工作参数基本都是在标准测试条件(stc:1kw/m2辐照度、25℃模块温度和am1.5全局光谱)下进行的,而太阳能电池的参数如短路电流、开路电压和填充因子等会随着温度和辐照度变化,在光伏电池板使用过程中,其工作特性会随着光照与温度条件的改变发生较大变化,所以光伏电池的工作特性预测具有重要的意义,关系到光伏发电的利用效率。
4、因此,研究太阳能电池和组件的温度依赖性对于评估太阳能电池和组件的实际输出非常重要。目前量产电池和组件单一的测量标准,无法明确topcon电池和组件在不同温度和辐照度下的参数变化。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种光伏电池在不同光照温度条件下工作特性的预测方法,旨在改善现有技术无法明显光伏电池在不同温度和辐照度下的参数变化的问题。
2、本发明提供一种光伏电池在不同光照温度条件下工作特性的预测方法,包括以下步骤:
3、选取某一条件作为参考条件,在参考条件下测量太阳能电池电压电流数据,形成参考条件下的太阳能电池i-v关系曲线;
4、选取光照g=200w/m2-1000w/m2和模块温度t=25℃-75℃条件范围内的任意条件作为测试条件,根据模块温度t与开路电压voc、短路电流isc和填充因子ff的关系,获得测试条件下的开路电压voc、短路电流isc和填充因子ff;
5、根据每一测试条件下的开路电压voc、短路电流isc和填充因子ff,拟合出一条太阳能电池i-v关系曲线,并得出该测试条件下的最大功率点;
6、得到至少两个测试条件下的多条太阳能电池i-v关系曲线和最大功率点;
7、对至少两个测试条件下的最大功率点进行曲线拟合,得到最大功率点拟合曲线。
8、可选地,根据模块温度t与短路电流isc的关系,获得测试条件下的短路电流isc,其中,模块温度t与短路电流isc的关系式为:
9、
10、其中,isc为短路电流,t为模块温度,isc,1sum为理想短路电流,eg为带隙能量,fc为收集分数。
11、可选地,根据模块温度与开路电压voc的关系,获得测试条件下的开路电压voc,其中,模块温度t与开路电压voc的关系式为:
12、
13、其中,t为模块温度,voc为开路电压,isc为短路电流,io为反向饱和电流。
14、可选地,根据模块温度t与填充因子ff的关系,获得测试条件下的填充因子ff,其中,模块温度t与填充因子ff的关系式为:
15、
16、其中,isc为短路电流,t为模块温度,ff0为理想填充因子,rs为串行电阻。
17、可选地,所述参考条件为光照g=1000w/m2,模块温度t=25℃和am1.5的标准条件。
18、可选地,至少两个测试条件中,至少部分至少两个测试条件的温度值呈等值递增。
19、可选地,至少两个测试条件的温度值呈等值递增的增量值△t为3℃至7℃中的任一值。
20、可选地,至少两个测试条件中,至少部分至少两个测试条件的辐照度值呈等值递增。
21、可选地,至少两个测试条件中,至少部分至少两个测试条件的辐照度值呈等值递增的增量值为150w/m2至250w/m2中的任一值。
22、可选地,所述光伏电池为topcon电池。
23、与现有技术相比,本发明提供的一种光伏电池在不同光照温度条件下工作特性的预测方法,至少实现了如下的有益效果:
24、本实施例提供的光伏电池在不同光照温度条件下工作特性的预测方法,通过获得辐照度为200-1000w/m2和模块温度在25℃-75℃的条件范围内的至少两个测试条件下的多条太阳能电池i-v关系曲线和最大功率点,进而得到最大功率点拟合曲线,实现对最大功率点追踪。
25、当然,实施本发明的任一产品不必特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
26、通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
1.一种光伏电池在不同光照温度条件下工作特性的预测方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的光伏电池在不同光照温度条件下工作特性的预测方法,其特征在于,根据模块温度t与短路电流isc的关系,获得测试条件下的短路电流isc,其中,模块温度t与短路电流isc的关系式为:
3.如权利要求2所述的光伏电池在不同光照温度条件下工作特性的预测方法,其特征在于,根据模块温度与开路电压voc的关系,获得测试条件下的开路电压voc,其中,模块温度t与开路电压voc的关系式为:
4.如权利要求2所述的光伏电池在不同光照温度条件下工作特性的预测方法,其特征在于,根据模块温度t与填充因子ff的关系,获得测试条件下的填充因子ff,其中,模块温度t与填充因子ff的关系式为:
5.如权利要求1所述的光伏电池在不同光照温度条件下工作特性的预测方法,其特征在于,所述参考条件为光照g=1000w/m2,模块温度t=25℃和am1.5的标准条件。
6.如权利要求1所述的光伏电池在不同光照温度条件下工作特性的预测方法,其特征在于,至少两个测试条件中,至少部分至少两个测试条件的温度值呈等值递增。
7.如权利要求4所述的光伏电池在不同光照温度条件下工作特性的预测方法,其特征在于,至少两个测试条件的温度值呈等值递增的增量值△t为3℃至7℃中的任一值。
8.如权利要求1所述光伏电池在不同光照温度条件下工作特性的预测方法,其特征在于,至少两个测试条件中,至少部分至少两个测试条件的辐照度值呈等值递增。
9.如权利要求6所述的光伏电池在不同光照温度条件下工作特性的预测方法,其特征在于,至少两个测试条件中,至少部分至少两个测试条件的辐照度值呈等值递增的增量值为150w/m2至250w/m2中的任一值。
10.如权利要求1所述的光伏电池在不同光照温度条件下工作特性的预测方法,其特征在于,所述光伏电池为topcon电池。