Construction of a broadband impedance spectrum and synchronous DC voltammetry measurement system for solar cells

The current impedance spectroscopy measurement techniques face difficulties in diagnosing solar cell faults due to issues such as cost,complexity,and accuracy.Therefore,a novel system was developed for precise broadband impedance spectrum measurement of solar cells,which was composed of an oscilloscope,a signal generator,and a sampling resistor.The results demonstrate concurrent accurate measurement of the impedance spectrum(50 Hz-0.1 MHz)and direct current voltametric characteristics.Comparative analysis with Keithley 2450 data yields a global relative error of approximately 6.70%,affirming the accuracy.Among excitation signals(sine,square,triangle,pulse waves),sine wave input yields the most accurate data,with a root mean square error of approximately 13.3016 and a global relative error of approximately 4.25%compared to theoretical data.Elevating reference resistance expands the half circle in the impedance spectrum.Proximity of reference resistance to that of the solar cell enhances the accuracy by mitigating line resistance influence.Measurement error is lower in high-frequency regions due to a higher signal-to-noise ratio.

太阳电池基本参数的实验与分析

通过对太阳电池在光照时等效电路的电路方程进行推导,得到了太阳电池在光照条件下串联电阻和分流电阻的数学表达式。根据实际测得的硅太阳电池伏安特性曲线和输出功率曲线,对其串联电阻与分流电阻进行了推算。

运用计算机数据采集器研究太阳电池伏-安特性

文章从应用计算机通用数据采集器结合传统通用设备搭建自组实验平台,研究太阳电池伏-安特性实验,阐述该实验要解决的主要问题、问题解决方案和实验数据采集结果分析等设计环节及实施全过程。应用通用数据采集器搭建自组实验平台实验现象直接由计算机显示,实验数据导出为excel文档,利于数据处理、分析。既保留了传统仪器的所有功能,又增加了现代测量手段的自动采集、显示、分析功能,较传统实验方式灵活方便,且接近现代科研生产需要,培养学生把多种物理知识交叉使用来解决实际问题的动手能力。

基于泰勒展开式的双二极管模型显示表达

文中提出一个新的太阳能电池双二极管模型的显式模型。太阳能电池双二极管模型是隐式超越方程,需要利用数值方法对其求解,而数值算法对初值特别敏感,即使给出很好的初值,也往往难以收敛。因此,本文利用泰勒级数展开式将隐式双二极管模型建模成显式解析模型。为了进一步获得不同光强、温度条件下显式解析模型中的电池参数值,本文提出两个新的参数提取模型。最后,选择不同材料的硅太阳能组件验证本文提出模型的有效性。测试结果表明,本文提出的模型在逼近太阳能电池电流-电压(I-V)特性时是准确、有效、可行的。

晶体硅太阳电池热电集成组件的集热特性

【目的】研究晶体硅太阳电池作为集热芯实现热电集成的可行性。【方法】基于硅基太阳电池的输出特性,通过优化设计组件结构和层压工艺技术条件,研制出晶体硅太阳电池光伏光热一体化集成组件。【结果】对组件集热性能进行了室外实地实验测试和对比试验,发现热电集成单组件发电峰值功率达到100 Wp,同时可平均日产40~60℃热水50kg,综合利用效率达到50%以上。【结论】试验表明将太阳电池片作为热水系统吸热板芯片是可行的,且组件的热电性能均能得到有效改善。