单晶硅太阳能电池的功率计算以及测试条件详解

2022-02-23 16:14

单晶硅是指硅材料整体结晶为单晶形式，是目前普遍使用的光伏发电材料，单晶硅太阳电池是硅基太阳电池中技术最成熟的，相对多晶硅和非晶硅太阳电池，其光电转换效率最高。高效单晶硅电池的生产建立在高质量单晶硅材料和成熟的加工工艺基础上。

单晶硅太阳能电池，是以高纯的单晶硅棒为原料的太阳能电池，是当前开发得最快的一种太阳能电池。它的构造和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。

单晶硅太阳能电池的功率计算

太阳能交流发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成；太阳能直流发电系统则不包括逆变器。为了使太阳能发电系统能为负载提供足够的电源，就要根据用电器的功率，合理选择各部件。下面以100W输出功率，每天使用6个小时为例，介绍一下计算方法：

1、首先应计算出每天消耗的瓦时数（包括逆变器的损耗）：若逆变器的转换效率为90％，则当输出功率为100W时，则实际需要输出功率应为100W／90％＝111W；若按每天使用5小时，则耗电量为111W＊5小时＝555Wh。

2、计算太阳能电池板：按每日有效日照时间为6小时计算，再考虑到充电效率和充电过程中的损耗，太阳能电池板的输出功率应为555Wh／6h／70％＝130W。其中70％是充电过程中，太阳能电池板的实际使用功率。

单晶硅太阳能电池的测试条件

1、由于太阳能组件的输出功率取决于太阳辐照度和太阳能电池温度等因素，因此太阳能电池组件的测量在标准条件下（STC）进行，标准条件定义为：大气质量AM1．5，光照强度1000W／m2，温度25℃。

2、在该条件下，太阳能电池组件所输出的最大功率称为峰值功率，在很多情况下，组件的峰值功率通常用太阳能模拟仪测定。影响太阳能电池组件输出性能的主要因素有负载阻抗、日照强度、温度、阴影等几点。

单晶硅太阳电池以纯度高达 99.999%的单晶硅棒为原料，也增高了成本，难以大规模使用。为了节省成本，目前应用的单晶硅太阳电池对材料要求有所放宽，部分采用了半导体器件加工的头尾料以及废次单晶硅材料，或者经过复拉制成太阳电池专用的单晶硅棒。单晶硅片制绒技术更是减少光损失，提高电池效率的有效手段。

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