[發(fā)明專利]一種太陽電池參數(shù)測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910061751.3
• 申請日: 2009-04-23
• 公開（公告）號: CN101551437A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設計）人: 黎步銀;鹿才華;黃兆祥;沈茂盛;張平川;姜勝林
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;G01K1/02;G01K7/20;G01J1/44
• 代理公司: 華中科技大學專利中心
• 代理人: 方 放

1.一種太陽電池參數(shù)測試裝置，包括模擬光源、參數(shù)測試儀和測試臺，模擬光源位于測試臺上方，測試臺下方設有散熱裝置；其特征在于：

所述參數(shù)測試儀包括DSP、AD轉(zhuǎn)換模塊、DA轉(zhuǎn)換模塊、電子負載模塊、顯示模塊、溫度測試模塊和光輻照度測試模塊；

DSP與AD轉(zhuǎn)換模塊、DA轉(zhuǎn)換模塊、電子負載模塊和顯示模塊電信號連接；電子負載模塊輸出的電信號、溫度測試模塊輸出的電信號、光輻照度測試模塊輸出的電信號經(jīng)AD轉(zhuǎn)換模塊采樣，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送入DSP；DSP對AD轉(zhuǎn)換模塊、DA轉(zhuǎn)換模塊、電子負載模塊和顯示模塊發(fā)出控制信號，對AD轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)據(jù)進行處理，處理結果送至顯示模塊進行顯示；

所述DSP根據(jù)AD轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)據(jù)，計算標準條件下流經(jīng)太陽電池的電流值I₀、標準條件下太陽電池兩端的電壓值V₀：

I₀＝I(E，T)+α(T₀-T)+γ(E₀-E)

V₀＝V(E，T)+β(T₀-T)+δ(E₀-E)

式中，T₀、E₀為標準條件下的溫度和光輻照度，T、E為實測條件下的溫度和光輻照度，I(E，T)、V(E，T)為實測的電流值和電壓值，電流溫度系數(shù)α為0.02(mA/cm²)/℃，電壓溫度系數(shù)β為-0.25mV/℃，電流光強系數(shù)γ為0.27(mA/cm²)/(mW/cm²)，電壓光強系數(shù)δ為0.5mV/(mW/cm²)；

在得到的多組電壓值V₀和電流值I₀的基礎上，所述DSP計算出太陽電池的參數(shù)值：開路電壓V_oc、短路電流I_sc、最大輸出功率P_max、最佳工作電流I_mpp、最佳工作電壓V_mpp、填充因子FF、轉(zhuǎn)換效率η：

對多組電壓值V₀和電流值I₀后進行數(shù)字濾波處理，進而進行曲線擬合和平滑處理，得到I₀-V₀曲線，I₀-V₀曲線與電壓坐標軸和電流坐標軸的交?點分別為太陽電池開路電壓V_oc、短路電流I_sc；

由多組電壓值V₀和電流值I₀求得多組輸出功率值P₀，將各輸出功率值進行比較得出太陽電池最大輸出功率P_max，其對應的電流值和電壓值為最佳工作電流I_mpp和最佳工作電壓V_mpp；

填充因子FF為：?式中，最大輸出功率P_max、開路電壓V_oc、短路電流I_sc；

轉(zhuǎn)換效率η為：?式中，太陽電池的表面積s、入射到太陽電池上的光輻照度φ；

DA轉(zhuǎn)換模塊將DSP指令轉(zhuǎn)化成對應的模擬電壓以控制電子負載模塊；

顯示模塊對DSP處理結果實時顯示，包括溫度、光輻照度、太陽電池各參數(shù)測試結果和I-V曲線。

2.如權利要求1所述的太陽電池參數(shù)測試裝置，其特征在于：所述電子負載模塊由集成運算放大器、繼電器、電壓信號放大電路、電流信號放大電路、采樣電阻、VMOS管和補償電源組成，VMOS管的漏極和源極分別通過補償電源和采樣電阻連接至待測太陽電池的兩端構成主回路；采樣電阻兩端連接至電流放大電路，電流放大電路輸出電信號IV連接至AD轉(zhuǎn)換模塊；待測太陽電池的兩端連接至電壓放大電路，電壓放大電路輸出電信號III連接至AD轉(zhuǎn)換模塊和集成運算放大器的一個輸入端，集成運算放大器的另一個輸入端II與DA轉(zhuǎn)換模塊的輸出相連接，集成運算放大器的輸出連接繼電器的常閉端，集成運算放大器的輸入端和輸出端之間連接有反饋電阻；繼電器的控制端I與DSP一個IO口連接，繼電器的常開端接地，繼電器的公共端與VMOS管的柵極連接。?