太阳能电池输出功率测试系统
太阳能电池效率测试方法研究
太阳能电池效率测试方法研究随着环境保护意识的提高和可再生能源的重要性凸显，太阳能电池作为一种绿色能源的代表，受到了广泛关注。
为了进一步提升太阳能电池的效率，科学家们努力探索并研究一些可行的测试方法。
本文将探讨太阳能电池效率测试方法的研究。
一、正向电流-电压（I-V）曲线测量法正向电流-电压（I-V）曲线测量法是一种常见的太阳能电池效率测试方法。
该方法通过测量太阳能电池在不同电压下的输出电流，可以确定其电流-电压特性。
这种方法需要使用特定的测试设备，如恒流源和电压源，并应在标准实验条件（STC）下进行测试。
在测试过程中，通过改变外界施加的电压，可以得到太阳能电池的输出功率、最大功率点和填充因子等参数，从而计算出其效率。
二、外量子效率（EQE）测量法外量子效率（EQE）测量法是评估太阳能电池效能的有效方法之一。
该方法通过测量太阳能电池在不同波长下的光吸收效率，来评估电池在不同光照条件下的性能。
具体而言，该方法需要使用EQE测量系统，该系统可以测量太阳能电池对不同波长的光在单位时间内吸收的有效电荷数。
通过得到的EQE曲线，可以获得太阳能电池对特定波长的光吸收效率。
通过对各个波长下的光吸收效率进行综合，可以评估太阳能电池的总体效率。
三、脉冲光源法脉冲光源法是一种非常精确的太阳能电池效率测试方法。
该方法通过使用短脉冲的光源来激发太阳能电池，并测量其瞬态电流响应，从而推断出电池的效率。
在测试过程中，短脉冲光源会给太阳能电池提供一个非常短暂而高功率的光照，电池则会瞬间产生响应电流。
通过测量这个响应电流的幅值和持续时间，可以计算出太阳能电池的效率。
四、温度相关测试温度是太阳能电池效率测试中一个重要的参数。
温度对太阳能电池的输出功率和电压特性有着显著的影响。
因此，在效率测试中，应该引入温度相关测试。
此测试通过在不同温度下对太阳能电池进行测试，以了解电池在不同环境温度下的性能变化。
通过这种方式，可以进一步优化电池的封装和散热设计，提高电池的效率和稳定性。
光伏功率预测系统技术规程
目录1、通用要求 (1)2、系统建设目标及内容 (2)3、系统总体技术要求 (3)3.1 结构要求 (3)3.3系统总体功能要求 (4)3.4系统性能要求 (5)3.4.1可用性指标 (5)4、系统软硬件环境 (7)4.1 硬件配置 (7)4.2软件功能规范 (8)5．系统设计要求 (9)5.1 系统管理 (9)5.2 人机界面 (10)5.3 系统维护 (11)5.4 接口规范 (11)6．项目实施及服务内容 (11)6.1 技术服务 (11)6.2技术资料 (12)6.4安装、调试和试运行 (13)6.5系统验收 (13)6.6保证期 (14)7．供货范围 (113)1、通用要求1.1 总则光伏功率预测系统是光伏发电场并网后保证电网安全、优质和经济运行的必要技术手段。
为使平罗光伏电站具备准确预报太阳能电场未来24小时负荷——时间曲线的能力；达到电网对太阳能电场电力负荷输出的调度要求。
特制订平罗光伏电站光伏电站功率预测技术规范书。
本规范书是平罗光伏电站功率预测系统初级阶段的技术指导，在实际执行中还要根据实践情况不断完善和改进。
投标方资质要求：（1）具有2年以上从事电力系统自动化、高级应用研究的经历；（2）具有企业法人资格，注册资金150万元以上的计算机软件开发企业；（3）有良好商业信誉的商(厂)家。
经招标领导小组进行资格预审，符合参加本次招标的商（厂）家将具有投标方资格；（4）符合投标资格的投标方应承担投标和履约中的全部责任与义务；（5）投标方在软件开发、调试水平和售后服务等方面具有相当实力。
其他要求：投标方应仔细阅读招标文件。
投标方提供的设备技术规范应与本规范书中提出的要求相一致，否则需提出详细的技术偏差。
本规范书提出了功率预测系统的技术要求。
主要包括系统的硬件使用条件、网络环境、主要技术参数、结构、性能及所需技术资料等方面的内容。
本规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准的条文，投标方应按有关标准提供符合IEC标准、国标、行标和本规范书的优质产品。
什么是MPPT
什么是MPPTMPPT是Maximum Power Point Tracking（最大功率点跟踪）的简称，MPPT控制器能够实时侦测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值(VI)，使系统以最高的效率对蓄电池充电。
应用于太阳能光伏系统中，协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作，是光伏系统中非常重要的组件。
MPPT的概述最大功点跟踪(Maximum Power Point Tracking，简称MPPT)系统是一种通过调节电气模块的工作状态，使光伏板能够输出更多电能的电气系统能够将太阳能电池板发出的直流电有效地贮存在蓄电池中，可有效地解决常规电网不能覆盖的偏远地区及旅游地区的生活和工业用电，不产生环境污染。
光伏电池的输出功率与MPPT控制器的工作电压有关，只有工作在最合适的电压下，它的输出功率才会有个唯一的最大值。
日照强度为1000W/下，U=24V,I=1A；U=30V,I=0.9A；U=36V,I=0.7A；可见30的电压下输出功率最大。
MPPT的原理给蓄电池充电，太阳板的输出电压必须高于电池的当前电压，如果太阳能板的电压低于电池的电压，那么输出电流就会接近0。
所以，为了安全起见，太阳能板在制造出厂时，太阳能板的峰值电压（Vpp）大约在17V左右，这是以环境温度为25°C时的标准设定的。
当天气非常热的时候，太阳能板的峰值电压Vpp会降到15V左右，但是在寒冷的天气里，太阳能的峰值电压Vpp可以达到18V。
现在，我们再回头来对比MPPT太阳能控制器和传统太阳能控制器的区别。
传统的太阳能充放电控制器就有点象手动档的变速箱，当发动机的转速增高的时候，如果变速箱的档位不相应提高的话，势必会影响车速。
但是对于传统控制器来说，充电参数都是在出厂之前就设定好的，就是说，MPPT控制器会实时跟踪太阳能板中的最大的功率点，来发挥出太阳能板的最大功效。
电压越高，通过最大功率跟踪，就可以输出更多的电量，从而提高充电效率。
太阳能电池伏安特性现场快速测试系统的设计
太阳能电池伏安特性现场快速测试系统的设计黎泳;张前进【摘要】设计了一种可用于光伏发电现场的便携式太阳能电池伏安特性测试系统，主要包含了DS P芯片、可控电光源和可调电子负载等模块。
原理样机的各项功能测试均达到了设计目标且系统资源没有太多冗余，证明该系统整体设计方案的合理性正确性。
系统设计遵从 GB／T 18210‐2000的相关指引，力求携带方便和低成本，但仍需进一步地进行性能认证、用户界面优化和工业外观设计。
%A solarcell volt‐ampere characteristic test system is designed for photovoltaicpow‐er generation field .The testing system based on DSP chip ,controlled lighting and adjustable electronic load .The functions of the prototype test has achieved the design goal ,and the sys‐tem resources has no too m uch redundant ,prove that the system′s overall design is reasona‐ble and correct .The system is designed to comply with relevant guidelines issued by GB/T18210‐2000 .Portable and low cost systems is committed to the goal ,the system also re‐quires further authentication ,user interface performance optimized and industrial designs .【期刊名称】《陕西科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】5页(P162-166)【关键词】光电池;伏安特性;快速测试【作者】黎泳;张前进【作者单位】广东发展控股投资有限公司，广东佛山 528000;佛山科学技术学院机械与电气工程学院，广东佛山 528000【正文语种】中文【中图分类】TM914.4单个太阳能电池的开路电压、短路电流和功率输出等均比较微小，故在实际应用中的太阳能模块都是由若干太阳能电池单体串联和并联集成.如果一个太阳能电池在应用中损坏，则它所在的串联支路的电流会减小，且与该支路并联的开路电压亦会减小［1，2］.也就是说，若其中一个电源单体损坏，将会导致整个模块的发电效率降低，一个模块的效率降低，将导致整个发电系统效率的降低.该问题是一个无法回避的原理性问题.在实际应用中，当发电监控系统显示发电效率严重降低时，则需要维修人员在所有发电模块中定位损坏的模块，并将其更换［2，3］.一个太阳能电池的损坏，是在其工作动态范围内的伏安特性劣化，其无法通过静态的简单测量来实现.因此，应用现场需要一个便携式的伏安特性测试仪.近年来，国内对太阳能电池现场测试设备的研究已经有了很大进步，多项技术超过了国家标准的要求［4，5］.但在工程实践中，过多超越技术标准的性能要求，意味着设备资源的冗余、可靠性的降低和设备成本的上升.针对上述问题，本研究工作致力于设计一款依从国家标准要求、低成本、高可靠性的便携式太阳能电池现场伏安特性测试仪.该设计以可控电光源和可调电子负载为主体，并对原理样机进行了测试评价，分析了其存在的问题以及进一步改进的方向. 如图1所示，其是太阳能电池伏安特性曲线的测量原理示意图.太阳能电池按照图1所示关系与测量系统进行连接.在符合规范要求的光照条件下，测量仪给定负载并通过接入回路的电压传感器和电流传感器而获得电压和电流值（v，i），从而实现了伏安特性曲线的一个点测量.再按照预设的步距改变负载完成下一个点的测量，依次进行直到测量点遍布整个动态范围.在阴天和其它不符合规范要求的光照条件下，则需要在人工光源照射下完成测量.如果人工光源采用连续工作的方式，无疑将需要较大功率的电力供应，这便增大了系统移动和便携式工作的难度.因此，电光源应采用脉冲工作的方式，在脉冲宽度大于光源建立的动态过程时间与太阳能电池的发电动态时间之和的时间上，系统完成一个测量周期.IEC（International Electrotechnical Commission）规定太阳能电池测试的标准条件（Standard test condition）如下［5，6］：（1）辐射照度（Radiant intensity）：1 000W/m2；（2）光谱分布（Spectral distribution）：AM1.5 global（IEC 904－3）；（3）电池温度（Cell temperature）：25℃.若创建同时满足IEC三个标准的测试条件，将导致太阳能电池或组件的测试成本急剧升高.基于此，GB/T18210－2000“测量方法”对上述条件做了适当的放宽，允许对测得的伏安特性进行温度和照度修正.系统设计了辐射照度和温度测量电路，在测试太阳能电池组件的同时，实时测量了当时的辐射照度和温度，并据此将测试结果转化为标准条件下的值，以便与太阳能电池的出厂性能进行比较.其测试条件的转换公式［5，6］如式（1）和式（2）所示：式（1）～（2）中：IO、UO、TO和EO分别是标准条件下的电流、电压、温度和辐射照度；I、U、T和E分别是实测的电流、电压、温度和辐射照度；α是电流温度系数，＋0.02（mA/cm2）/℃；γ是电流辐射照度系数，＋0.27（mA/cm2）/（mW/cm2）；β是电压温度系数，－0.25mV/℃（Si单晶电池）；K是电压辐射照度系数，＋0.5mV/（mW/cm2）.在应用式（1）和式（2）进行换算时，会产生一定的误差.当辐射照度大于600～700 W/m2时，换算结果比较准确.这就要求测试时的实际辐射照度应不低于600～700W/m2.当测量时的实际照度低于上述值时，则需要用人工电光源进行补充照明.式（1）和式（2）只考虑了辐射照度和温度对太阳能电池测试结果的影响，而没有考虑光谱的影响.这是因为要想实现测试光源的光谱和标准太阳光谱（AM1.5）完全一致是非常困难的.故从现场故障诊断的目的出发，本系统预先采集并存储了同类标准光电池在同等测试条件下的伏安特性，以作为故障诊断的参考模板.2.1 整体硬件和软件系统功能是需要在现场进行测量，测得伏安特性曲线，还需要控制辅助光源，且测量后需同时采集测量数据、组件温度数据和即时光强数据等并加以换算，然而上述功能所要求的处理器技术性能，是单片计算机无法满足的，因此选用了DSP芯片作为系统的处理器.如图2所示，以DSP作为系统控制的基础，向外设置电压、电流、温度及光强测量电路等组成测量模块，以及人机界面模块（键盘、显示器和打印机等）.本系统软件主要包括光强测试程序、温度测试程序、数据处理和存储程序、液晶菜单显示程序、打印机程序及伏安特性曲线测试程序等.其主程序流程如图3所示，启动主程序，系统初始化程序完成后进入液晶菜单操作程序.系统测试、参数设置、数据管理、查询和打印等都是通过在相应的菜单选项中来实现.系统运行时，必须在液晶屏显示较详细的菜单，以方便操作.本系统菜单可实现参数设置、光强调节、系统校准、太阳能电池伏安特性曲线测试、数据管理及查看波形等多种功能，从而满足了实时测量的各种要求.系统菜单显示采用树形拓扑结构，可以很方便地添加或删除子菜单.液晶在显示某一屏内容时，只需找到相应树形表中的索引号，然后按照索引号执行相应程序即可.2.2 电子负载本系统的电子负载选用程控电流型电子负载，即通过改变太阳能电池组件的电流，从而测出各点相应的电压、电流参数，并绘出I－U曲线，其原理图如图4所示.其中，给定电压UDAC2来自控制模块的D/A转换器TLV5619.由图4可以看出，被测太阳能电池组件、补偿电源、运算放大器IC1、MOS管Q 及电流采样电阻R等构成了闭环负反馈.因为U1＝U2，U2＝I＊R，上述I是流过被测太阳能电池组件的电流，R是电流采样电阻的阻值，I与U1成正比关系.因此，只需改变给定电压UDAC2，即可改变流过被测太阳能电池组件的电流.补偿电源的作用是补偿采样电阻R和MOS管Q上的压降，使被测电池组件工作到短路状态，从而测得完整的I－U曲线.仪表放大器AD620［7］用来对被测太阳能电池组件的电压进行差分放大.AD620增益范围是1～1000，由一个外接电阻RG来调节.RG通过模拟开关选择不同的阻值.由于本系统测量范围很宽，所以对被测电池组件分压时采用继电器选择不同的分压系数，配合AD620的增益系数即可满足各个量程的需要.2.3 电光源和系统电源便携式恒定光强脉冲氙灯的触发脉冲波形及闪光光强波形如图5所示.其中，通道1为触发脉冲波形，通道2为脉冲氙灯闪光光强波形.便携式恒定光强脉充氙灯既可以直接作为测试光源，亦可以在太阳光强不足时对其进行补偿.该氙灯具有体积小、重量轻、可用直流供电等特点.本系统电源采用直流24V供电方式，以实现便携式的需要.输入的＋24V直流电经过DC－DC模块变换成稳定的＋5V以及±12V电源给系统的各个部分供电.由于系统所用DSP及其SRAM等外围芯片很多都是3.3V供电的芯片，因此在DSP板上专门集成了一个5V～3.3V的电路来提供稳定的3.3V电源.2.4 人机界面为了实时地显示被测太阳能电池的I－U曲线及各项参数，选用了内嵌SED1335控制器的MTG－S32240图形液晶模块.该模块是320×240点阵的图形液晶显示模块，采用单一＋5V供电模式，外带蓝色背光［8，9］.由于TMS320LF2407A的最高工作频率为40 MHz，而SED1335的最高工作频率只有10MHz，因此DSP要全速访问SED1335是不可能的，必须考虑速度匹配的问题.通常解决的方法有两种：一种是设置DSP中的等待状态寄存器WSGR，通过增加等待状态的方法解决两个器件的速度匹配问题；另一种方法是在每一条指令前加入一定的延时，从而使TMS320LF2407A与SED1335的速度得以匹配［10，11］.3.1 精度测试依据国家标准的太阳能电池电性能测试设备检验方法，用一个理想电压源和电阻的串联代替太阳能电池组件，用测试系统的电压档测量电源E的电压作为开路电压，用电流档测得E短路时流过电阻R的电流作为短路电流.在电源E电压为4.502V、电阻R阻值为1.08时，测得一组10个数据，按照（序号，开路电压v，短路电流A）的格式列表如下：（1，4.51，4.16）、（2，4.53，4.17）、（3，4.48，4.17）、（4，4.48，4.14）、（5，4.47，4.16）、（6，4.51，4.16）、（7，4.48，4.16）、（8，4.52，4.19）、（9，4.49，4.16）、（10，4.48，4.17）.按照上述数据统计计算，得到了开路电压的最大相对误差为0.6%，短路电流的最大相对误差为0.7%.3.2 一致性测试本测试系统在相似条件下使用便携式光源（氙灯）连续测得一太阳能电池标准组件的20组数据，如表1所示.其中，参数Uoc是开路电压；Isc为短路电流；Pmax是最大功率；Imax是最大功率时的电流；Umax是最大功率时的电压，η是效率.统计计算的结果是，上述各变量的标准差分别为（0.052，0.006，0.105，0.006，0.16，0.17），最大标准差为0.17.3.3 误差分析对照GB/T18210－2000（晶体硅光伏PV方阵I－V特性的现场测量）的要求，“电压和电流测量准确度应优于±1%［12］”，该系统的测量误差能够满足此要求.测量误差的形成主要来自以下两个方面.（1）测试环境误差测试环境误差主要是光源引入的误差.当本系统使用自带便携式光源作为主光源测量时，由于光源中心与测试平面各点光程长短不均，导致测试平面光辐射照度不均匀，而且随机性很强.这对测量结果影响较大，并且不可避免.而采用自然光做主光源，自带便携式光源作为辅助光源时，这种影响则相对较小.完全使用自然光源测试时，误差主要来自其它方面.（2）测试系统误差测试系统的误差主要来自A/D转换器误差、计算误差和电子噪声等.A/D转换器的转换误差包括量化误差、偏移误差、增益误差等，其中量化误差是A/D转换器本身固有的一种误差.本系统采用10位A/D，其满量程的相对误差约为0.1%；数据处理引起的误差是由于太阳能电池组件的测试都是在非标准的条件下进行的，数据需要换算到标准条件下的结果；电子噪声误差包括电子元件的实际参数与其标称值所示有一定误差，这些误差集中在一起便会增大系统误差.（1）设计了一种太阳能电池在光伏发电现场的便携式快速测试系统.系统以可控电光源和可调电子负载为主体，以DSP器件为系统控制核心，以电池为自备运行电源.（2）原理样机的各项功能均达到了设计目标，且系统资源没有太多的冗余，证明系统的整体设计方案是合理、正确的.（3）系统设计的特点是在实现模块故障诊断功能的前提下，力求做到低成本和便携式操作.（4）系统的测量误差，符合GB/T18210－2000的相应要求，能够满足现场故障诊断的精度要求和便携式工作方式要求.但系统还需要进行计量认证、用户界面的优化和可靠性设计优化等.【相关文献】［1］马丁.格林.太阳能电池工作原理、工艺和系统的应用［M］.李秀文.北京：电子工业出版社，1987.［2］刘宏.家用太阳能光伏电源系统［M］.北京：化学工业出版社，2007.［3］王斯成，马胜红.我国光伏发电的重要地位和展望［C］//第八界全国光伏会议暨中日光伏论坛论文集.北京：中国轻工杂志社，2004：1－10.［4］王金明，杨吉斌.数字系统设计与Verilog HDL［M］.北京：电子工业出版社，2002. 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太阳能电池效率测试报告
太阳能电池效率测试报告摘要本报告通过对太阳能电池的效率进行测试和评估，旨在为确定电池的性能提供准确的数据支持。
测试过程包括测量太阳能电池的开路电压、最大功率点、短路电流和填充因子，以及计算出太阳能电池的转化效率。
通过详细分析测试结果，可以评估太阳能电池的效率，并为进一步的技术改进提供指导。
1. 引言太阳能电池作为一种可再生能源的重要组成部分，具有清洁、环保、可再生的特点，越来越受到人们的关注。
然而，为了提高太阳能电池的利用效率，准确测试电池的效率不可或缺。
本测试旨在评估太阳能电池的性能，并为太阳能电池的设计和应用提供参考。
2. 实验装置与方法2.1 实验装置本次测试使用的实验装置包括：- 太阳能模拟器：用于模拟太阳辐射，提供恒定的光照条件。
- 太阳能电池测试系统：用于测量太阳能电池的参数，包括开路电压、最大功率点、短路电流和填充因子等。
2.2 实验方法1) 准备测试样品：选取合适的太阳能电池样品作为测试对象。
2) 设置光照条件：使用太阳能模拟器提供恒定的光照条件，在不同光照强度下进行测试。
3) 测量开路电压（Voc）：记录太阳能电池在不接负载时的电压。
4) 测量最大功率点（Pmax）：通过改变电阻负载来找到太阳能电池的最大功率点，并记录相应的电压和电流数值。
5) 测量短路电流（Isc）：记录太阳能电池在短路状态下的电流数值。
6) 计算填充因子（FF）：根据所得到的最大功率点、开路电压和短路电流数值计算填充因子。
7) 计算转化效率（η）：根据所得到的最大功率点和光照强度计算太阳能电池的转化效率。
3. 测试结果与分析通过对多个太阳能电池样品的测试，得到了以下结果和分析。
3.1 开路电压（Voc）在不同光照强度下，太阳能电池的开路电压如下表所示：（表格内容省略）由表中数据可知，太阳能电池的开路电压随着光照强度的增加而增加。
这是因为光照强度越强，太阳能电池吸收光能转化为电能的效率越高，从而导致开路电压的增加。
太阳能光伏电池组件性能测试及相关参数分析
太阳能光伏电池组件性能测试及相关参数分析近年来，光伏电池组件技术在全球迅速发展，太阳能光伏电池组件的市场需求也逐步增加。
然而，光伏电池组件的性能在实际使用中是非常重要的，因此需要进行科学的测试和分析来评估其性能和可靠性。
一、太阳能光伏电池组件性能测试1.电性能测试太阳能光伏电池组件的电性能测试是评估其性能的关键。
其主要测试项目包括：（1）标称最大功率点（Maximum Power Point，MPP）太阳能光伏电池组件的MPP是其工作点，即在该点时，其输出功率为最大。
测定MPP是光伏电池组件电性能测试中最重要的部分。
（2）开路电压（Open Circuit Voltage，OCV）在没有任何负载情况下，太阳能光伏电池组件的输出电压即为OCV。
（3）短路电流（Short Circuit Current，SCC）在电路中设有负载短接，电流即为SCC。
（4）填充因子（Fill Factor，FF）填充因子是指组件输出电流与电压的乘积与最大功率点处的乘积之比。
2.光电性能测试太阳能光伏电池组件的光电性能测试主要是测量其在不同光强下的输出电流和电压。
其主要测试项目包括：（1）光伏转换效率（Photovoltaic Conversion Efficiency，PCE）光伏转换效率是太阳能光伏电池组件的性能指标之一，其公式为PCE=（输出功率/入射光的总辐照度）×100%。
（2）光伏响应谱（Responsivity Spectrum，RS）光伏响应谱是指在不同波长下光伏电池组件的输出电流的比值。
通过光伏响应谱的测量，可以评估光伏电池组件在不同波长下的响应情况。
3.热性能测试太阳能光伏电池组件的热性能也是非常重要的。
其主要测试项目包括：（1）零点漂移（Zero Drift）零点漂移是指在不同温度下，光伏电池组件的输出电流的偏移。
通过测试零点漂移，可以评估光伏电池组件在不同温度下的输出电流的稳定性。
（2）温度系数（Temperature Coefficient）温度系数是指在不同温度下光伏电池组件的输出功率和电流的变化。
太阳能光伏系统检测方案
太阳能光伏系统检测方案1 目的为了检测在一定的太阳辐照量下太阳光伏系统光电转换效率以及对太阳能光伏系统做出评价。
2 适用范围适用于应用太阳能光伏系统的新建、扩建和改建工程的节能效益、环境效益、经济效益的测试。
3 编制依据《可再生能源建筑应用工程评价标准》GB/T50801-20134 检验人员检验人员均为持证上岗人员。
5 仪器设备可再生能源（光伏）检测系统6 测试条件6.1在测试前，应确保系统在正常负载条件下连续运行3d，测试期内负载变化规律应与设计文件一致。
6.2长期测试的周期不应少于120d，且应连续完成，长期测试开始的时间应在每年春分（或秋分）前至少60d开始，结束时间应在每年春分（或秋分）后至少60d结束。
6.3短期测试需重复进行3次，每次短期测试时间应为当地太阳正午时前1h到太阳正午时后1h，共计2h。
6.4短期测试期间，室外环境平均温度t a的允许范围应为年平均环境温975度±10℃。
6.5短期测试期间，环境空气的平均流动速率不应大于4m/s。
6.6短期测试期间，太阳总辐照度不应小于700W/m2，太阳总辐照度的不稳定度不应大于±50W。
7测试方法与步骤7.1应测试系统每日发电量、光伏电池表面上的总太阳辐照量、光伏电池板的面积、环境温度和风速等参数，采样时间间隔不得大于10s。
7.2对于独立太阳能光伏系统，电功率表应接在蓄电池组的输入端，对于并网太阳能光伏系统，电功率表应接在逆变器的输出端。
7.3测试开始前，应切断所有外接辅助电源，安装调试好太阳辐照表、电功率表/温度自记仪和风速计，并测量太阳能电池方阵面积。
7.4测试期间数据记录时间间隔不应大于600s，采样时间间隔不应大于10s。
7.5接通记录仪电源，打开电源开关，记录仪显示屏出现待机状态，数秒后显示系统主菜单，选择“开始测试”菜单，按“确定”键开始测试。
如果当前测试不是第一次测试，则提示“是否接前一个数据测试”（这里指太阳辐射日累计量是否接前一次日累计值继续累加），按“确定”键继续累加，按“取消”键从零开始累计，如果不按任何键，系统默认“确定”键。
太阳能光伏系统性能测试报告
太阳能光伏系统性能测试报告一、引言太阳能光伏系统是一种利用太阳辐射能对光伏电池进行光电转换，产生直流电并经过逆变器转换成交流电供电的系统。
为了确保太阳能光伏系统的正常运行以及性能的稳定性，本报告对系统的性能进行了详细的测试和评估。
二、测试目的本次测试的主要目的是评估光伏系统的各种性能指标，包括发电功率、效率、温度特性、阴影容忍性和可靠性等方面。
通过测试结果的分析和比较，来评估系统的整体性能以及其在实际应用中的可行性和有效性。
三、测试方法1. 发电功率测试：通过光伏电池的输出电流和电压来计算系统的实际发电功率。
测试过程中，光伏电池板的朝向、倾角和光照条件都需要控制一致。
2. 效率测试：通过发电功率和太阳能辐射能量之比计算系统的效率。
测试时，需要记录太阳能辐射强度以及系统的发电功率。
3. 温度特性测试：测试系统在不同温度下的发电功率。
通过调节外部环境温度，可分析出光伏电池对温度的响应特性。
4. 阴影容忍性测试：通过在光伏电池上设置阴影来测试系统的阴影容忍能力。
通过记录不同程度阴影下的发电功率，可评估系统的阴影容忍性。
5. 可靠性测试：通过长时间运行和监测系统，检验其可靠性和稳定性。
测试周期至少应包括连续三个季度，以覆盖不同季节的光照条件。
四、测试结果和分析1. 发电功率测试结果：在一定光照条件和系统配置下，太阳能光伏系统的发电功率为XXX kW。
该数值将作为基准，用于与其他测试结果进行对比。
2. 效率测试结果：根据发电功率和太阳能辐射能量之比，系统的效率为XXX%。
该结果表明系统能够高效地光电转换，具备良好的性能。
3. 温度特性测试结果：随着温度的升高，系统的发电功率有所下降。
温度对系统性能产生一定的影响，但系统自身具备一定的温度补偿能力。
4. 阴影容忍性测试结果：系统在部分阴影条件下，发电功率会有不同程度的下降。
阴影对系统性能造成一定的影响，但整体表现尚可接受。
5. 可靠性测试结果：系统在连续运行三个季度的测试中，没有出现重大故障，并且发电功率稳定。
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太阳能电池输出功率测试系统
通常需要丈量太阳能'>太阳能电池的几项关键参数。
这些参数是：
● VOC——开路电压。
在电流即是0时的电池电压。
● ISC——短路电流。
当负载电阻即是0时，从电池流出的电流。
● Pmax——电池的最大功率输出。
电池输出最大功率时的电压值和电流值。
I-V曲线（图1）上的Pmax点通常被称为最大功率点（MPP）。
图1 这张太阳能'>太阳能电池的I-V曲线显示了Pmax及其与Imax和Vmax的关系
● Vmax——在Pmax点，电池的电压值。
● Imax——在Pmax点，电池的电流值。
●η——器件的转换效率。
当太阳能电池连接到某个电路时，这个值即是被转换的能量（从吸收的太阳光到电能）与被采集的能量的百分比。
这个值可以通过将Pmax除以输进的光辐照度（E，单位是W/m2，在标准测试条件下进行丈量），再乘以太阳能电池的表面积（AC, 单位是平方米）计算得到。
●填充因子（FF）—Pmax除以VOC再乘上ISC 。
●电池二极管属性。
●电池串联电阻。
●电池旁路电阻（或并联电阻）。
常见解决方案
现在，太阳能电池测试解决方案主要有两种形式：完整的交钥匙系统和通用的测试仪器。
假如需要在太阳能电池最大输出功率时进行测试，很多研究实验室都具备低功耗四象限电源（有时也称为SMU），并具有以下功能：
●提供精确的正电压和负电压（“提供”也可称为“施加”）。
●提供精确的正向和反向电流（提供反向电流也被称为电流流进到电源中）。
●精确地丈量待测器件（DUT）的电压和电流（丈量也被称为检测）。
大多数高精度四象限电源都只能提供3A的电流或20W的连续功率。
在测试较小的单个电池时，这些最大电流和功率是可接受的，但是随着电池技术向更高的效率、更大的电流密度和更大的电池尺寸推进，电池的功率输出将很快会超出这些四象限电源的最大额定值。
太阳能模组的输出通常会超过50W，而且可能会爬升至300W 或更高，这意味着很多针对模组的测试都无法使用四象限电源来完成。
在这些情况下，工程师应当借助于现成的电子负载、直流电源、DMM和数据采集设备，包括温度丈量、扫描、转换和数据记录设备，以便在宽泛的操纵范围内灵活地进行独特的测试，并且达到预期的测试精度。
例如，可以使用数据采集系统来扫描环境和待测器件的温度，已校准的参考电池的电压，以及在测试中需要捕捉的各种其他测试参数。
户外测试
有些工程师会使用交钥匙的太阳能电池测试设备来进行测试，这种设备采用一种太阳能模拟器，这是一种标准化的光源，可用于控制进进太阳能电池的光能。
不过，假如太阳能电池或模组非常大，太阳能模拟器将无法产生充足的光。
例如，被测的太阳能模组可能是大型户外太阳能采集系统的一部分。
在这种情况下，太阳本身将是测试中唯一实际可用的光源。
既然在户外实际上不可能运输一套无太阳能模拟器的完整的交钥匙测试系统，所以这种测试就需要使用由标准测试仪器改进而成的某些其他测试解决方案来执行。
户外测试需要考虑的另一项因素是温度。
由于电池的性能会受到温度的影响，因此需要在测试中监视温度。
不仅电池性能依靠于温度，而且测试设备的性能也依靠于温度。
很多仪器供给商没有指明他们的测试设备在温度处于室温四周极窄范围（如25℃±5℃）之外时的性能。
其他供给商则提供了一项温度系数规格，能够调整测试设备的精度规范，以针对工作在其指定工作温度范围之外进行校正。
适用于更高功率测试的负载
对于大功率应用，标准的电子负载可用于测试太阳能电池。
很多工程师不会想到使用电子负载来测试太阳能电池，由于他们习惯于使用交钥匙系统或四象限电源。
考虑到太阳能电池会产生能量，当使用四象限电源对它进行测试时，电源的实际工作模式是：太阳能电池在电源的端子上施加一个正电压。
同时，电流从太阳能电池流进四象限电源的端子，这意味着四象限电源看到的是反向电流（就其端子而言）。
在这些条件下，也可以称四象限电源是“电源沉”。
从电学上讲，两端加有正电压并有电流流进（也就是反向电流）的仪器被称为电子负载。
因此，对于大多数有光照射并且太阳能电池也产生能量的太阳能电池测试而言，四象限电源实际上发挥着电子负载的作用。
使用电子负载的上风在于这种负载可用在各种电流和功率水平。
使用额定50W或高达数千瓦特和数百安培的电子负载，可以轻
松克服四象限电源带来的3A，20W的限制。
电子负载可在恒压模式下工作，也称为CV模式。
在CV模式下，负载可以通过调节流经自己的电流，从而调整它两真个电压，以保持恒定的电压值。
因此，CV模式可用于创建电压扫描，使用负载来控制太阳能电池输出真个电压，然后丈量产生的电流（如图2所示）。
图2 可以使用电子负载的CV模式来丈量太阳能电池的I-V曲线
有些负载（如Agilent N3300系列）可以快速地执行一系列CV定位点，以便在CV模式下扫描输出电压，从而快速地描绘出I-V 曲线。
同时，负载可以将从太阳能电池流出到负载内的电流波形数字化，类似于捕捉示波器曲线。
通过画出由扫描控制的CV电压对数字化实际电流的图形，就可以创建出I-V曲线。
而且由于这是通过快速扫描得到的，所以整个测试可以在大约1秒内完成，这时电池还不会由于强烈的光源而发热并发生温度变化。
但是，很多电子负载都具有低电压工作极限，需要在负载的正负输进端之间施加最小的工作电压。
常见电子负载的最小输进电压是2～3V。
为了克服这个限制，可以为负载串联一个直流电源（如图3所示）。
这个直流电源被称为偏置电源，由于它为负载提供了一个偏置电压。
图3 可以使用直流偏置电源来配置电子负载，以便用于太阳能电池测试
通常，偏置电源被设置为3V，以保证始终满足负载的最低电压需求。
直流源的电压对太阳能电池没有任何影响，后者是电压浮动器件；直流源仅仅是将太阳能电池的电压进步了3V。