太阳能电池片的相关参数
太阳能电池片的特性及主要性能参数_太阳能光伏组件生产制造工程技术_[共3页]
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第2章 太阳能光伏组件的原材料及部件25 单晶硅与多晶硅电池片到底有哪些区别呢？由于单晶硅电池片和多晶硅电池片前期生产工艺的不同，使它们从外观到电性能都有一些区别。
从外观上看：单晶硅电池片四个角呈圆弧缺角状，表面没有花纹；多晶硅电池片四个角为方角，表面有类似冰花一样的花纹（业内称为多晶多彩），也有一种绒面多晶硅电池片表面没有明显的冰花状花纹（业内称为多晶绒面）；单晶硅电池片减反射膜绒面表面颜色一般呈现为黑蓝色，多晶硅电池片减反射膜绒面表面颜色一般呈现为蓝色。
对于使用者来说，相同转换效率的单晶硅电池和多晶硅电池是没有太大区别的。
单晶硅电池和多晶硅电池的寿命和稳定性都很好。
虽然单晶硅电池的平均转换效率比多晶硅电池的平均转换效率高1%左右，但是由于单晶硅太阳能电池只能做成准正方形（4个角为圆弧状），当组成太阳能电池组件时就有一部分面积填不满，而多晶硅太阳能电池是正方形的，不存在这个问题，因此对于太阳能电池组件的转换效率来讲几乎是一样的。
另外，由于两种太阳能电池材料的制造工艺不一样，多晶硅太阳能电池制造过程中消耗的能量要比单晶硅太阳能电池少30%左右，所以多晶硅太阳能电池占全球太阳能电池总产量的份额越来越大，制造成本也将大大小于单晶硅电池，所以使用多晶硅太阳能电池将更节能、更环保。
2.1.3 太阳能电池片的等效电路分析太阳能电池的内部等效电路如图2-5所示。
为便于理解，我们可以形象地把太阳能电池的内部看成是一个光电池和一个硅二极管的复合体，即在光电池的两端并联了一个处于正偏置下的二极管，同时电池内部还有串联电阻和并联电阻的存在。
由于二极管的存在，在外电压的作用下，会产生通过二极管P-N 结的漏电流I d ，这个电流与光生电流的方向相反，因此会抵消小部分光生电流。
串联电阻主要是由半导体材料本身的体电阻、扩散层横向电阻、金属电极与电池片体的接触电阻及金属电极本身的电阻几部分组成的，其中扩散层横向电阻是串联电阻的主要形式。
太阳能电池板参数
太阳能电池板的一组参数最大标称功率W p max (W)，峰值电压Vmp(V)：峰值电压是在强光时的最高电压峰值电流Imp(A)开路电压Voc(V)：开路电压是电池板空载电压工作电压：是电池板带上负荷时测得的电压短路电流Isc(A)尺寸Size(mm)重量Weigh t(KGS)（峰值电压最高、开路电压次之、工作电压最低）直流接线盒：采用密封防水、高可靠性多功能A BS 塑料接线盒，耐老化防水防潮性能好；连接端采用易操作的专用公母插头，使用安全、方便、可靠。
工作温度：-40℃～+90℃使用寿命可达20 年以上，衰减小于20%。
问题集锦：1、什么是太阳能电池？答：太阳能电池是基于半导体的光伏效应将太阳辐射直接转换为电能的半导体器件。
现在商品化的太阳能电池主要有以下几种类型：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池，目前还有碲华镉电池、铜铟硒电池、纳米氧化钛敏化电池、多晶硅薄膜太阳能电池及有机太阳能电池等。
晶体硅（单晶、多晶）太阳能电池需要高纯度的硅原料，一般要求纯度至少是99. 99998%，也就是一千万个硅原子中最多允许2 个杂质原子存在。
硅材料是用二氧化硅（SiO2，也就是我们所熟悉的沙子）作为原料，将其熔化并除去杂质就可制取粗级硅。
从二氧化硅到太阳能电池片，涉及多个生产工艺和过程，一般大致分为：二氧化硅—> 冶金级硅—>高纯三氯氢硅—>高纯度多晶硅—>单晶硅棒或多晶硅锭—>硅片—>太阳能电池片。
2、什么是单晶硅太阳能电池板？答：单晶硅太阳能电池片主要是使用单晶硅来制造，与其他种类的太阳能电池片相比，单晶硅电池片的转换效率最高。
在初期，单晶硅太阳能电池片占领绝大部份市场份额，在1998 年后才退居多晶硅之后，市场份额占据第二。
太阳能电池板全参数
太阳能电池板全参数实用标准文案太阳能电池板的一组参数最大标称功率Wp max (W)。
峰值电压Vmp(V)：峰值电压是在强光时的最高电压峰值电流Imp(A)开路电压Voc(V)：开路电压是电池板空载电压工作电压：是电池板带上负荷时测得的电压短路电流Isc(A)尺寸Size(mm)重量Weight(KGS)峰值电压最高、开路电压次之、工作电压最低）直流接线盒：采用密封防水、高可靠性多功能ABS塑料接线盒，耐老化防水防潮性能好；连接端采用易操作的专用公母插头，使用安全、方便、可靠。
工作温度：-40℃～+90℃使用寿命可达20年以上，衰减小于20%。
问题集锦：1、什么是太阳能电池？答：太阳能电池是基于半导体的光伏效应将太阳辐射直接转换为电能的半导体器件。
现在商品化的太阳能电池主要有以下几种类型：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池，目前还有碲华镉电池、铜铟硒电池、纳米氧化钛敏化电池、多晶硅薄膜太阳能电池及有机太阳能电池等。
晶体硅（单晶、多晶）太阳能电池需要高纯度的硅原料，一般要求纯度至少是99.%，也就是一千万个硅原子中最多允许2个杂质原子存在。
硅材料是用二氧化硅（SiO2，也就是我们所熟悉的沙子）作为原料，将其熔化并除去杂质就可制取粗级硅。
从二氧化硅到太阳能电池片，涉及多个生产工艺和过程，一般大致分为：二氧化硅—>冶金级硅—>高纯三氯氢硅—>高纯度多晶硅—>单晶硅棒或多晶硅锭—>硅片—>太阳能电池片。
2、什么是单晶硅太阳能电池板？答：单晶硅太阳能电池片主要是使用单晶硅来制造，与其他种类的太阳能电池片相比，单晶硅电池片的转换效力最高。
在初期，单晶硅太阳能电池片占领绝大部份市场份额，在1998年后才退居多晶硅之后，市场份额占据第二。
由于近几年多晶硅原料紧缺，在2004年之后，单晶硅的市场份额又略有上升，现在市面上看到的电池有单晶硅居多。
单晶硅太阳能电池片的硅结晶体十分圆满，其光学、电性能及力学性能都十分的均匀一致，电池的颜色多为玄色或深色，特别适合切割成小片制作成小型的消费产物。
12v120ah太阳能胶体电池参数
12V 120Ah太阳能胶体电池的参数如下：
- 电压：12伏特（V） - 容量：120安培时（Ah） - 电池类型：胶体电池（Gel battery） - 充电电流：标准充电电流为12安培（A），最大充电电流可能根据具体型号有所不同 - 放电电流：标准放电电流为12安培（A），最大放电电流可能根据具体型号有所不同 - 循环寿命：通常具有较长的循环寿命，能够经受多次深度放电和充电循环 - 尺寸：可能根据具体型号有所不同，一般为长（约为330毫米）、宽（约为175毫米） 和高（约为215毫米）
12v120ah太阳能胶体电池参数
- 重量：可能根据具体型号有所不同，一般约为30千克左右 - 其他特点：胶体电池具有较好的抗温度变化能力、较低的自放电率和较好的安全性能， 适用于体型号和规格可能因不同品牌和制造商而有所差异，上述参数仅供参考 。在选择和使用太阳能胶体电池时，建议参考产品说明书和与专业人士咨询以确保正确的使 用和维护。
太阳能电池各参数的含义
J L max qN ph E g
式中 GL Q1 R a e a x , 为入射到电池上波长 为 ,带宽为d 的光子数, Q为量子产额，及一个能量大于Eg的 R 光子产生一对光生载流子的几率，通常情况下可以令Q=1， 为和波长有关的发射因数, a 为对应波长的吸收系数, dx 为距 电池表面x处厚度为dx的薄层,H为电池总厚度, GL ( x) 表示x处的 光生载流子的产生率.
太阳电池测试原理----光电流和光电
压
受到照明的太阳电池被短路时,pn结处于零偏压,这时短路 电流密度等于光电流密度,而正比于入射光强,即：
J SC J L N ph
太阳电池测试原理----光电流和光电
压
2,光电压 由于光照而在电池两端出现的电压称为光电压.它像外加于pn结 的正偏一样,与内建电场方向相反,这光电压减低了势垒的高度,而 且使耗尽区变薄.太阳电池开路状态的光电压称为开路电压UOC光 电压. 在开路状态下,有光照时,内建电场所分离的光生载流子形成由n 区指向p区的光电流JL,而太阳电池两端出现的光电压即开路电压 UOC却产生由p区指向n区的正向结电流JD.在稳定光照时,光电流恰 好正和正向结电流相等(JL = JD).pn结的正向电流可由下式得出: 于是有
太阳电池原理----光电流Isc
充足的太阳光照射到晶体硅太阳能电池时，电池片的整个厚 度内都会产生光生载流子,其电子空穴对的产生率Gp(即单位时间 单位体积内产生的电子空穴对数目),以Goexp(- αx)衰减。 （其中Go是电子空穴对在表面时的产生率, α是材料吸收系数.） 假定1,太阳电池厚度很薄,使所有的光生载流子都能流经外电路. 假定2,lh是大于n侧厚度ln ,所以,在体积(ln+w+le)内产生的全部电 子空穴对都贡献给光电流. 假定3,在材料表面的光生载流子的复合可以被忽略.
太阳能电池基本参数的影响因素分析
太阳能电池基本参数的影响因素分析1.短路电流Isc2.开路电压Voc3.最大工作电压Vm4.最大工作电流Im5.填充系数FF6.转换效率η7.串联电阻Rs8.并联电阻Rsh第一、一个理想的光伏电池，因串联的Rs 很小、并联电阻的Rsh 很大，所以进行理想电路计算时，他们都可忽略不计。
所以负载电流满足式(1)，I = I L -I D =I L -Is[exp(qV/kT)-1] （1）短路电流Isc=I LI L ——光生电流；I D ——暗电流； I S —— 反响饱和电流；Rs ——串联电阻;Rsh ——并联电阻 所以根据上式，就会得到右图。
R LL SI kTV ln(1)q I I -=+(1)L ocSI kT VIn q I=+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 且Isc 的大小也与Rs和Rsh 有关。
1.短路电流Isc当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78μA2.开路电压Voc开路时，当I=0时，V oc=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1 ℃，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，还包括薄层漏电流和体漏电流。
（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。
光伏电池片性能参数最全介绍
光伏电池片性能参数最全介绍
电池片技术发展迅速，层出不穷。
电池片按硅片种类可分为单晶电池片和多晶电池片，单晶根据衬底掺杂元素不同分为P型电池和N型电池。
单晶硅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。
这种太阳能电池以高纯的单晶硅棒为原料。
为了降低生产成本，地面应用的太阳能电池等采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。
有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料，经过复拉制成太阳能电池专用的单晶硅棒。
现对电池片的性能指标简述如下:
1、电池片的性能指标要求：
3、TC200循环测试
电池片所做组件必须符合TC200循环测试，且新的供应商或电池片发生任何变更之后所做组件必须通过此项测试。
4、电池片图形要求
4.1 背电极图形：
A.直通式接受
B. 156.75电池片：分段式接受范围（接受三段式或四段式设计）三段式的每段电极长度＞20mm，四段式每段电极＞15mm，电极分段为四段以上的不接受。
C. 125电池片：分段式接受三段式，每段电极长度＞11.5mm，电极分段为三段以上的不接受。
D. 分段与直通背电极的印刷必须为实心，不接受镂空的栅线设计。
原因1：电池片背电极大于4段的焊接时对作业速度有一定的影响
2：背电极镂空的设计对组件的可靠性有一定的隐患
纵观未来光伏市场发展，随着高效电池片技术的逐步成熟、成本的逐步下降，产品市场需求将继续扩大，市场占比也将逐步提升。
太阳能电池各电性能参数-草
太阳能电池各电性能参数的本质及工艺意义⏹武宇涛⏹电性能参数主要有：Voc,Isc,Rs,Rsh,FF,Eff,Irev1,…电性能参数在生产过程中尤其是在实时的生产控制现场，非常及时地反映了整个生产线生产工艺尤其是后道工序的动态变化情况，为我们对产线的控制及生产设备工艺参数的实时调节起到了非常重要的参考作用。
从可控性难易角度来说，Voc,Rs,Rsh,主要和原材料及生产工艺的本身特征相关，与工艺现场的调控波动性关系不是特别紧密，可称之为长程可控参数。
而Isc,FF, Irev1与工艺现场的调控联系紧密，对各调控参数比较敏感，可称之为短程可控参数。
当然我们最关心的是效率Eff。
而Eff则是以上所有参数的综合表现。
太阳能电池的理论基础建立在以下几个经典公式之上：Voc=(KT/q)×ln(Isc/Io+1)Voc=(KT/q)×ln(NaNd/ni2) 12FF=Pm/(Voc×Isc)=Vm×Im/ (Voc×Isc) 34Eff=Pm/(APin)=FF×Voc×Isc/APin=FF×Voc×Jsc/Pin 5图-1太阳能电池的I-V曲线图-2太阳能电池等效电路从上面5式我们可以看到，与效率直接相关的电性能参数主要有：FF，Voc, Isc。
在生产中我们还比较关心暗电流情况：Irev1，由1式可以看出，它与Voc有比较紧密地联系（实际也是这样的）。
为了更好地说明各参数间的联系，这里先录用几组数据如下：表-1以上P156均系LDK片源。
1，Voc由于光生电子-空穴对在内建场的作用下分别被收集到耗尽层的两端，从而形成电势。
所以我们认为Voc是内建电场即PN 结扫集电流的能力的直观表现。
由上面公式1所反映，Voc主要与电池片的参杂浓度(Nd)相关。
对于宽△Eg的电池材料，相对会有比较高的Voc；但△Eg 过高，又会导致光吸收效率的迅速下降（主要是长波段响应降低），使Isc是降低,所以需要找到一个最佳掺杂深度值。
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硅太阳能电池的性能参数主要有：短路电流、开路电压、峰值电流、峰值电压、峰值功率、填充因子和转换效率等。
①短路电流(isc)：当将太阳能电池的正负极短路、使u=0时，此时的电流就是电池片的短路电流，短路电流的单位是安培(a)，短路电流随着光强的变化而变化。
②开路电压(uoc)：当将太阳能电池的正负极不接负载、使i=0时，此时太阳能电池正负极间的电压就是开路电压，开路电压的单位是伏特(v)。
单片太阳能电池的开路电压不随电池片面积的增减而变化，一般为0.5～
0.7v。
③峰值电流(im)：峰值电流也叫最大工作电流或最佳工作电流。
峰值电流是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电流，峰值电流的单位是安培(a)。
④峰值电压(um)：峰值电压也叫最大工作电压或最佳工作电压。
峰值电压是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电压，峰值电压的单位是v。
峰值电压不随电池片面积的增减而变化，一般为0.45～0.5v，典型值为
0.48v。
⑤峰值功率(pm)：峰值功率也叫最大输出功率或最佳输出功率。
峰值功率是指太阳能电池片正常工作或测试条件下的最大输出功率，也就是峰值电流与峰值电压的乘积：pm===im×um。
峰值功率的单位是w(瓦)。
太阳能电池的峰值功率取决于太阳辐照度、太阳光谱分布和电池片的工作温度，因此太阳能电池的测量要在标准条件下进行，测量标准为欧洲委员会的101号标准，其条件是：辐照度lkw／㎡、光谱aml.5、测试温度25℃。
⑥填充因子(ff)：填充因子也叫曲线因子，是指太阳能电池的最大输出功率与开路电压和短路电流乘积的比值。
计算公式为ff=pm/(isc×uoc)。
填充因子是评价太阳能电池输出特性好坏的一个重要参数，它的值越高，表明太阳能电池输出特性越趋于矩形，电池的光电转换效率越高。
串、并联电阻对填充因子有较大影响，太阳能电池的串联电阻越小，并联电阻越大，填充因子的系数越大。
填充因子的系数一般在0.5～0.8之间，也可以用百分数表示。
⑦转换效率(η)：转换效率是指太阳能电池受光照时的最大输出功率与照射到电池上的太阳能量功率的比值。
即：
η=pm(电池片的峰值效率)/a（电池片的面积）×pin（单位面积的入射光功率），其中pin=lkw／㎡=100mw／cm2。
组件的板形设计一般从两个方向入手。
一是根据现有电池片的功率和尺寸确定组件的功率和尺寸大小；二是根据组件尺寸和功率要求选择电池片的尺寸和功率。
电池组件不论功率大小，一般都是由36片、72片、54片和60片等几种串联形式组成。
常见的排布方法有4片×9片、6片×6片、6片×12片、6片×9片和6片×10片等。
下面就以36片串联形式的电池组件为例介绍电池组件的板型设计方法。