串联电阻

太阳能电池中的串联电阻有三个形成原因：首先，电流通过太阳能电池的发射极和基极的运动；其次，金属触点与硅之间的接触电阻；最后是顶部和背面金属触点的电阻。串联电阻的主要影响是降低了填充因子，尽管过高的值也可能会降低短路电流。

具有串联电阻的太阳能电池示意图。

其中： I 是电池输出电流，I_L 是光生电流，V 是电池两端的电压，T 是温度，q 和 k 是常数，n 是理想因子，R_S 是电池串联电阻。该公式是由于方程两边都出现电流 I 而产生的隐函数示例，需要数值方法来求解。

串联电阻对 IV 曲线的影响如下所示。为了生成绘图，改变二极管两端的电压，从而避免需要求解隐函数方程。

串联电阻对填充因子的影响。太阳能电池的面积为 1 cm²，因此电阻的单位可以是欧姆或ohm cm²。短路电流 (I_SC) 不会受到串联电阻的影响，除非它非常大。

串联电阻在开路电压下不会影响太阳能电池，因为流过太阳能电池的总电流为零，即流过串联电阻的电流也为零。然而，在开路电压附近，IV 曲线受串联电阻的影响很大。估算太阳能电池串联电阻的一种直接方法是找到开路电压点处 IV 曲线的斜率。

我们注意到，对于中等值的串联电阻，最大功率可以近似为不存在串联电阻时的功率减去串联电阻中损失的功率。由此我们可以得到FF作为串联电阻函数的方程。太阳能电池最大功率的方程式变为：

将归一化串联电阻定义为；

给出以下方程，该方程近似估算串联电阻对太阳能电池输出功率的影响；

假设开路电压和短路电流不受串联电阻的影响，我们可以得到串联电阻对FF的影响；

在上式中，不受串联电阻影响的填充因子用FF₀表示，FF'命名为FF_S。那么等式就变成了；

对于 FF₀ 和 FF_S 之间的关系稍微更加准确一些的经验方程是：

对于 r_s < 0.4 和 v_oc > 10 时有效。

以下计算器确定 R_s 对太阳能电池填充因子的影响。面积归一化串联电阻的典型值介于实验室太阳能电池的 0.5 Ωcm² 和商用太阳能电池的 1.3 Ωcm² 之间。太阳能电池中的电流水平对串联电阻造成的损耗有重大影响，在下面的计算器中，检查电流升高对 FF 的影响。