测试串联电阻

太阳能电池的串联电阻在填充因子损耗中占主导地位,尤其是在大面积商用太阳能电池中,因此准确的测量对于量化损耗至关重要。有多种方法可以测量串联电阻以及比较特定电池类型的精度。12

曲线拟合

测量串联电阻最简单的方法是用理想二极管方程或双二极管方程拟合光照 IV 曲线。虽然这在概念上非常简单,但在实践中却经常会出现问题。最大的问题之一是电池串联电阻是由器件内的许多电阻组成的集合参数。太阳能电池是一种三维器件,可以被视为电阻器和二极管的连接。随着电流水平的变化,表观串联电阻也会变化。Thévenin 或 Norton 等效电路只能在没有非线性元件(例如二极管)的情况下构建。

蓝色点是测量数据,蓝色线是双二极管拟合。只有在外部看到的 Rs 为恒定的情况下,曲线拟合才起作用,但在实践中很少出现这种情况。

Rs 仅对电池部分区域产生影响

使用下面所示的模型3,可以最简单的演示由一维模型偏差引起的问题。这里只有电池部分区域受到串联电阻的影响,如下图所示:

仅有电池部分区域受到串联电阻的影响。

只有电池部分区域受到 Rs 的影响,就会产生各种曲线变化。在下面的模拟中,尝试将分数设置为 1(即 Rs 影响整个电池的简单情况)并调整内部 Rs。它仍然遵循简单的一维情况。然后尝试将分数设置为 0.5,它会在最大功率点附近产生类似于高 J02 的舍入。在最后一种情况下,尝试将受 Rs 影响的电池比例设置为 0.1。在这种情况下,IV 曲线看起来与具有低 Rshunt 的电池非常相似。

部分Rs

X
020
X
01

仅电池部分区域受到串联电阻影响的太阳能电池模型

由于曲线拟合的实际限制,需要进行额外的测量来得到串联电阻。