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第二、

但在实际过程中,就要将串联电阻和并联电阻考虑进去,

Isc 的方程如下:

当负载被短路时,

V=0,并且此时流经二极管的暗电流 I

D

非常小,可以忽略,

上式可变为:

 第三

、由此可知,短路电流总小于光生电流

I

L

Isc 的大小也

Rs 和 Rsh 有关。

1.短路电流 Isc

V=0 时,Isc=I

L

I

L

为光生电流,正比于光伏电池的面积和入射光的辐照度 。

1cm2 光伏电池的 I

L

值均为

16~30mA。环境温度的升高,I

L

值也会略有上升,一

般来讲温度每升高

1

℃,I

L

值上升

78μA

2.开路电压 Voc

开路时,当

I=0 时,Voc=kT/qln(I

L

/I

S

+1) 太阳能电池的光伏电压与入射光辐照度

的对数成正比,与环境温度成反比,与电池面积的大小无关。温度每上升

℃,UOC 值约下降 2~3mV。该值一般用高内阻的直流毫伏计测量。 同时也与暗
电流有关。而对太阳能电池而言,

暗电流不仅仅包括

反向饱和电流

,还包括

薄层

漏电流

体漏电流

。(由于杂质或缺陷引起的载流子的复合而产生的微小电流)

漏电流:太阳能电池片可以分

3 层,即薄层(即 N 区),耗尽层(即 PN 结),

体区(即

P 区),对电池片而言,始终是有一些有害的杂质和缺陷的,有些是

材料本身就有的,也有的是工艺中形成的,这些有害的杂质和缺陷可以起到复
合中心的作用,可以虏获空穴和电子,使它们复合,复合的过程始终伴随着载
流子的定向移动,必然会有微小的电流产生,这些电流对测试所得的暗电流的
值是有贡献的,由薄层贡献的部分称之为薄层漏电流,由体区贡献的部分称之
为体漏电流。

3.填充系数 FF

   

FF 是一个重要参数,反映太阳能电池的质量。

太阳电池的串联电阻越小,并联

电阻越大,填充系数越大。

反映到太阳电池的电流

-电压特性曲线上是曲线接近

正方形,此时太阳电池可以实现很高的转换效率

(

)

sh

1

S

q V IR

S

kT

SC

L

D

P

L

S

V IR

I

I

I

I

I

I e

R

+

+

= −

= −

− −

[

]

1

/

S

L

SC

L

SC

SC

S

sh

sh

R

I

I

I

I

I

R

R

R

= −

=

+

m m

oc sc

V I

FF

V I

=

m

I

m

m

sc oc

in

in

in

P

V

FFI V

P

P

P

η

=

=

=