图
1 光
伏电池等效
电路
Fig.1
Equivalent
circuit of the
solar cell
根据图
1，忽略结
电容
C
j
，可
以得到光伏
电池的
I-V 特性曲线方程为：
(1)
式 中
I
L
— 光 电 流
（
A ） ； I
0
— 反 向 饱 和 电 流
（
A）；q
—电子电荷(1.6×1019C)；K—玻耳兹曼常数(1.38×10
-23
J/K)；T
—绝对温度（K）；A—二极管因
子；
R
S
—串联电阻（Ω）；R
sh
—并联电阻（Ω）。
式
(1)，由于能较大程度还原光伏电池单元的基本原理，已被广泛应用于太阳电池的理论分析中,但由
于表达式中的
5 个参数,包括式中 I
L
、
I
0
、
R
sh
、
R
S
和
A，它们不仅与电池温度和日射强度有关，而且确定十分
困难，因此不便于工程应用，也不是太阳电池供应商向用户提供的技术参数。
在式
(1)的基础上，文献
[7]
对电路模型简化处理，推导得出一个比较实用的工程用数学模型，即式
(2)，该模型仅需要太阳能电池供应商提供的四个重要技术参数 I
sc
、
V
oc
、
I
m
、
V
m
。就能在一定的精度下复现
太阳能电池的特性。
(2)
在 任 意 环 境 条 件 下 ，
I
sc
、
V
oc
、
I
m
、
V
m
,会按一定规律发生变
化；通过引入相应的补偿系数，近
似推算出任意光照
S 和电池温度 T
下四个技术参数
[8]
：
(3)
上式中，为参考太阳辐射强
度；为参考电池温度；为实际光
强与参考光强的差值；为实际电
池温度与参考电池温度的差值；
e 为自然对数的底数，其值约为
2.71828；补偿系数 a、b、c 为常数。
根据大量实验数据拟合，其典型
值推荐为：
，
，
。
0
(
)
exp[
] 1
S
S
L
Sh
q V IR
V IR
I
I
I
AKT
R
+
+
= −
− −
1
2
1
2
1
2
{1
[exp(
) 1]}
(1
) exp(
)
(
1)[ln(1
)]
SC
OC
m
m
sc
OC
m
m
OC
sc
V
I
I
C
C V
I
V
C
I
C V
V
I
C
V
I
−
=
−
−
= −
−
=
−
−
(1
)
ln(
) (1
)
I
(1
)
ln(
) (1
)
sc
scref
ref
oc
ocref
m
mref
ref
m
mref
S
I
I
a
T
S
V
V
e b S
c
T
S
I
a
T
S
V
V
e b
S
c
T
=
×
× + ×∆
=
×
+ ×∆ × − ×∆
=
×
× + ×∆
=
×
+ ×∆ × − ×∆
2
1000 /
ref
S
W m
=
0
25
ref
T
C
=
ref
S S S
∆ = −
ref
T T T
∆ = −
0
0.0025 /
a
C
=
2
1
0.0005( /
)
b
W m
−
=
0
0.00288 /
c
C
=
2