定 蓄 电 池 容 量 的 因 素 之 一 .   因 此 ,

 

蓄 电 池 的 容 量 BC   计 算 公 式 为 : 

BC=A×QL×NL×TO/CCAh(1)式中:A 为安全系数,  

取 1.1～1.4 之间; QL 为负载日平均

耗电量,为工作电流乘以日工作小时数;NL 为最长连续阴雨天数;TO 

 

为温 度修正系数,一般

 

在 0℃

 

以上取 1,-10℃

 

以上取 1.1,-10℃

 

以下取 1.2;CC 

 

为蓄电池放电 深度,一般铅酸蓄电

 

池取 0.75,

 

碱性镍镉蓄电池取 0.85. 4 

 

太阳能电池方阵设计 (1)太阳能电池组件串联数 

Ns 将太阳能电池组件按一定数目串联起来,就可获得所需要的工作电压,但是,太阳能电池

 

组 件的串联数必须适当.串联数太少,串联电压低于蓄电池浮充电压,方阵就不能对蓄电池

 

充 电.如果串联数太多使输出电压远高于浮充电压时,充电电流也不会有明显的增加.因此, 

只有当太阳能电池组件的串联电压等于合适的浮充电压时,才能达到最佳的充电状态. 计算

方法如下: Ns=URUoc=(Uf+UD+Uc)Uoc(2)式中:UR 为太阳能电池方阵输出最小电

压;Uoc 

 

为太 阳能电池组件的最佳工作电压;Uf 为蓄电池浮充电压;UD 为二极管压降,一般

 

取 0.7V;UC 为其它因数引起的压降. 蓄电池的浮充电压和所选的蓄电池参数有关, 应等于

 

在最低温度下 所选蓄电池单体的最大工作电压乘以串联的电池数. (2)太阳能电池组件并

 

联数 Np 

 

在确定 NP 之前,我们先确定其相关量的计算方法. ① 将太阳能电池方阵安装地点

 

的太阳能日辐射量 Ht,

 

 

转换成在标准光强下的平均日辐 射时数 H(

 

日辐射量参见表 1):

    H=Ht×2.778/10000h(3)式中:2.778/10000(h?m2kJ)为将日辐射量换算为标准光 

强 (1000Wm2) 下 的 平 均 日 辐 射 时 数 的 系 数 .   ② 太 阳 能 电 池 组 件 日 发 电 量 

QpQp=Ioc×H×Kop×CzAh(4)式中:Ioc 

 

为太阳能电池组件 最佳工作电流;Kop 为斜面修

正系数(

 

参照表 1);Cz 为修正系数,主要为组合,衰减,  

灰 尘,充电效率等的损失,

 

一般取 0.8. 

③

 

两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数 Nw,此数据为本设计之独特之处,

 

主要考 虑要

在此段时间内将亏损的蓄电池电量补充起来,

 

需补充的蓄电池容量 Bcb 为:Bcb=A×QL 

×NLAh(5) ④

 

太阳能电池组件并联数 Np 的计算方法为:Np=(Bcb+Nw×QL)(Qp×Nw)

(6)式(6) 的表达意为: 并联的太阳能电池组组数, 在两组连续阴雨天之间的最短间隔天数

内所发电量, 不仅供负载使用,还需补足蓄电池在最长连续阴雨天内所亏损电量. (3)太阳能

电池方阵的功率计算根据太阳能电池组件的串并联数, 

 

即可得出所需太阳能电 池方阵的功

 

率 P:P=Po×Ns×NpW(7)式中:Po 为太阳能电池组件的额定功率.
    光致衰减效应

    

 

光致衰减效应也称 S-W 效应.a-Si:H 薄膜经较长时间的强光照射或电流通过, 在其内部

将产生缺陷而使薄膜的使用性能下降,

 

称为 Steabler-Wronski 效应.   

对 S-W 效应的起因,

至今仍有不少争议,造成衰退的微观机制也尚无定论,

 

成为迄 今国内外非晶硅材料研究的热

门课题.总的看法认为,S-W 

 

效应起因于光照导致在带 隙中产生了新的悬挂键缺陷态(深能

级),

 

这种缺陷态会影响 a-Si:H 

   

薄膜材料的费米能 级 EF 的位置,从而使电子的分布情况发

生变化,进而一方面引起光学性能的变化,

 

另一 方面对电子的复合过程产生影响.这些缺陷

态成为电子和空穴的额外复合中心,

 

使得 电子的俘获截面增大,寿命下降.   

在 a-Si:H 薄膜

材料中,

 

能够稳定存在的是 Si-H 

 

键和与晶体硅类似的 Si-Si 键,  

这 些键的键能较大,不容易

被打断. 

 

由于 a-Si:H 材料结构上的无序,

 

使得一些 Si-Si 

 

键的 键长和键角发生变化而使 

Si-Si 键处于应变状态.

 

高应变 Si-Si 

 

键的化学势与 H 相当, 可以被外界能量打断,

 

形成 Si-

H 

 

键或重新组成更强的 Si-Si 键.

 

如果断裂的应变 Si-Si 键没有重构,  

则 a-Si:H 薄膜的悬挂

键密度增加.

 

为了更好地理解 S-W 

 

 

效应产生的机 理并控制 a-Si:H 薄膜中的悬挂键,以期寻

找稳定化处理方法和工艺,20 多年来,

 

国内 外科学工作者进行了不懈的努力,提出了大量的

物理模型,主要有弱键断裂(SJT)模型,

    "H 玻璃"模型,H 碰撞模型,Si-H-Si 桥键形成模型,"defect pool"模型等,

 

但至今仍没 有

形成统一的观点.

    大量实验结果对非晶硅太阳电池的光致衰减的机理有不同的解释,

 

但是实验现象基本 上

是一致的,

 

即光照后大都发现 Jsc   

于 FF 下降较大,  

而 Uoc 拜年话绩效.此外,  

最 初几个小时.

电池性能衰减较快,而后趋于稳定,而且衰减快慢于光强有关.例如, 

 

测试 N-I-P   

及 P-I-N 结

构的非晶硅太阳电吃,在不同负载(开路,短路,最佳负载) 下持续光照后,发现开路时效率衰

减最快,短路时最稳定,

 

效率下降主要是 Jsc 

 

的衰 减所致.从实验结果看,光致衰减与电池的 

I 层厚度有关,

 

无论对 ITO/N-I-P/SS 

 

还是 ITO/P-I-N/SS 都是如此,

 

其影响程度随 I 层的减

薄而减小,  

对 ITO/N-I-P/SS 

 

太阳电 池更是如此.然而,  

在 I 层参入少量硼之后,太阳电池的光

致衰减会大大减轻,

 

这表 明非晶硅电池的光致衰减可通过选择合适的结构以及形成结时的

掺杂技术来改善.
    太阳能术语

    

 

大气质量 AM(Air Mass) 太阳光通过大气层的路径长度,

 

简称 AM,

 

外层空间为 AM 0,阳

 

光垂直照射地球时为 AM1(  

相 当春/秋分分阳光垂直照射于赤道上之光谱),太阳电池标准

 

测试条件为 AM 1.5(相当春/  

秋 分阳光照射于南/

 

北纬约 48.2 度上之光谱). 日照强度