¿Cómo convertir el área/eficiencia de las células solares?

Área de oblea de silicio monocristalino

La forma de la célula solar monocristal se genera cortando una varilla de silicio cilíndrica formada mediante el método cinetol. La idea de cálculo del área de la oblea de silicio monocristalino se deriva del área circular original de la oblea de silicio menos el área del arco de cuatro lados (el área de la oblea de silicio se corta y se elimina durante el procesamiento, es decir, la sombra parte de la leyenda). El proceso de cálculo es el siguiente.

1. Configuración de parámetros.

(1) El diámetro de la oblea de silicio circular se establece como d, es decir, la longitud diagonal de la oblea de silicio después del corte;

(2) Después de cortar la oblea de silicio, la longitud diametral es L, es decir, si la oblea de silicio M156*156, L=156.

(3) El área curva donde se corta un lado de la oblea de silicio es S1, el área del sector correspondiente donde se corta el lado curvo de la oblea de silicio es S2 y el área del triángulo isósceles dentro del sector compuesto por dos radios de la oblea de silicio es S3.

2. Cálculo de fórmulas.

S=π* (d/2) 2-4* S1

=π* (d/2) 2-4*(S2-S3)

= π*(d/2) 2-4 *{(n*π*(d/2)2/360-(2*)*(L/2)/2}

Entre ellos,

S, es el área de la oblea de silicio monocristalino, adecuada para oblea de silicio de diámetro arbitrario monocristalino.

S1= S2-S3;

S2= n*π*R2/360, donde n es el Ángulo central correspondiente a la longitud del arco n=2*arcos(L/d), R= (d/2);

S3=(2*)*(L/2)/2; (Área del triángulo isósceles OAC S3=AC*OB/2)

3. Conversión de eficiencia

Uoc (o Voc): voltaje de circuito abierto

Isc: corriente de cortocircuito

Comer: Eficiencia

Rs: Resistencia en serie (también conocida como resistencia interna)

Rsh: Resistencia paralela

FF: factor de relleno

Pmpp: potencia máxima

Umpp: voltaje del punto de máxima potencia

Impp: corriente de punto de máxima potencia

Irev1: Corriente inversa 1(-10V)

Irev2: corriente inversa 2 (-12 V)

Ncell: eficiencia de conversión

Unidad de intensidad de la luz: W/m²

Entre todos los parámetros, sólo el voltaje y la corriente son valores medidos y los demás parámetros son valores calculados.

Pmpp es encontrar un punto en la curva I-V, de modo que el voltaje del punto se multiplica por la corriente para obtener el máximo, el voltaje correspondiente al punto es el voltaje del punto de máxima potencia Umpp, la corriente del punto es la máxima corriente del punto de poder Impp

Rs es la relación entre la diferencia de voltaje y la diferencia de corriente en el punto de máxima potencia bajo una intensidad de luz de 1000 W/m² y 500 W/m², y es solo un valor calculado, por lo que a veces aparecerán valores negativos. Muchas empresas utilizan menos de 0,0035 Ω como estándar de control de la tarjeta, si sobresalen más de 0,0035 Ω, porque la resistencia de una sola cadena es alta, lo que afecta la corriente de otras baterías en todo el componente, reduciendo así la potencia de todo el componente. .

Rsh es la pendiente de la curva de corriente oscura cuando la corriente está cerca de 0.

Irev1 es la corriente inversa cuando el voltaje es -10V;

Irev2 es la corriente inversa cuando el voltaje es -12V.

Rs y Rsh determinan FF, y Rsh tiene una relación correspondiente con Irev1 e Irev2. La fórmula de cálculo es la siguiente:

Ncell= Pmpp/S (área de oblea) * Intensidad de luz

Pmpp= Umpp*Impp= Uoc*Isc*FF

FF= (Umpp*Impp)/(Uoc*Isc)

ETA=((Uoc*Isc)* (Umpp*Impp)/ (Uoc*Isc))/W*S (área de oblea)

La temperatura normal de prueba es de 25 ± 2 ℃. Con el aumento de la temperatura, el voltaje del circuito abierto disminuye drásticamente, la corriente de cortocircuito aumenta ligeramente y la eficiencia de conversión general disminuye.

La intensidad de la luz normal es 1000±50W/m² y con la reducción de la intensidad de la luz, el voltaje del circuito abierto se reduce ligeramente, la corriente de cortocircuito disminuye drásticamente y la eficiencia de conversión general se reduce.

Parámetros de clasificación de prueba:

1, voltaje de circuito abierto:

Bajo ciertas condiciones de temperatura e irradiancia, el voltaje final de la celda solar sin carga se expresa como Voc, y la unión PN está abierta, es decir, I = 0, y el voltaje en ambos extremos de la unión PN es el tensión abierta. Sustituyendo I=0 en la ecuación característica de voltamperometría se obtiene: KTln(IL/IS+1)/q. El voltaje de circuito abierto de una célula solar es independiente del tamaño del área de la célula. El voltaje del circuito abierto de una célula solar es proporcional al logaritmo de la irradiancia espectral incidente.

2, corriente de cortocircuito:

Bajo ciertas condiciones de temperatura e irradiación, la corriente de salida de una celda solar cuando el voltaje terminal es cero, generalmente expresada por Isc. Cortocircuite la unión PN (V = 0), entonces IF = 0, entonces la corriente resultante es la corriente de cortocircuito Isc, obviamente: Isc = IL, Isc está relacionado con el tamaño del área de la celda solar, cuanto mayor sea área, mayor es el Isc. Isc es proporcional a la irradiancia de la luz incidente.

3. Punto de máxima potencia:

El punto correspondiente a la potencia máxima en la curva característica voltamperio de la célula solar también se denomina punto de mejor funcionamiento.

4, el mejor voltaje de funcionamiento:

El voltaje correspondiente al punto de máxima potencia en la curva característica voltamperio de una célula solar. Esgeneralmente representado por Vm

5, la mejor corriente de trabajo:

La corriente correspondiente al punto de máxima potencia en la curva característica voltamperio de una célula solar. Generalmente se denota por Im

6. Eficiencia de conversión:

El porcentaje de la potencia máxima de la célula solar iluminada con respecto a la potencia radiada total incidente sobre la célula solar. η = Vm Im/At Pin donde Vm e Im son el voltaje y la corriente del punto de máxima potencia de salida respectivamente, At es el área total de la célula solar y Pin es la potencia de la luz solar incidente por unidad de área.

7. Factor de llenado:

La relación entre la potencia máxima de una célula solar y el producto del voltaje del circuito abierto y la corriente de cortocircuito generalmente se expresa como FF: FF = ImVm/ IscVoc

IscVoc es la potencia de salida límite de las células solares, ImVm es la potencia de salida máxima de las células solares y el factor de llenado es un parámetro importante para caracterizar el rendimiento de las células solares.

8, coeficiente de temperatura actual:

Bajo las condiciones de prueba especificadas, cada cambio de 1 ℃ en la temperatura de la celda solar medida, el valor de cambio de la corriente de cortocircuito de la celda solar generalmente se expresa como α. Para celdas de silicio cristalino generales α= + 0,1%/℃.

9, coeficiente de temperatura de voltaje:

Bajo las condiciones de prueba especificadas, el valor de cambio del voltaje del circuito abierto de la celda solar generalmente se expresa como β por cada cambio de 1 ℃ en la temperatura de la celda solar que se está midiendo. Para la celda de silicio cristalino general β = -0,38% /℃.