1、太陽能電池板標準測試方法(2011-03-14 21:30:56) 轉載標簽： 雜談太陽能電池板標準測試方法（模擬太陽能光）一、開路電壓：用500W的鹵鎢燈，0250V的交流變壓器，光強設定為3.84.0萬LUX，燈與測試平臺的距離大約為15-20CM，直接測試值為開路電壓；二、短路電流：用500W的鹵鎢燈，0250V的交流變壓器，光強設定為3.84.0萬LUX，燈與測試平臺的距離大約為15-20CM，直接測試值為短路電流；三、工作電壓：用500W的鹵鎢燈，0250V的交流變壓器，光強設定為3.84.0萬LUX，燈與測試平臺的距離大約為15-20CM，正負極并聯一個相對應的電阻，（電阻值的計算

2、：R=U/I），測試值為工作電壓；四、工作電流：用500W的鹵鎢燈，0250V的交流變壓器，光強設定為3.84.0萬LUX，燈與測試平臺的距離大約為15-20CM，串聯一個相對應的電阻，（電阻值的計算：R=U/I），測試值為工作電流。 問:太陽能電池板在陰天或日光燈下能產生電嗎?答:準確的說法是產生很小的電流.基本上可以說是忽略不計.問:在白熾燈下或陽光下能產生多大電流?答:在白熾燈下距離遠近都是有差別的.同樣陽光下上午,中午,下午,產生的電流也是不同的.問:太陽能測試標準是什么?在白熾燈下多大燈泡多遠距離測試算標準呢?答:太陽能測試標準光照強度為:40000LUX,溫度:25度.我

3、們做過測試一般白熾燈100W, 距離0.5-1CM,這樣測試和標準測試相差不大.問:太陽能電池板壽命是多長時間?答:一般封裝方式不同使用壽命會不同,一般鋼化玻璃/鋁合金外框封裝壽命20年以上.環氧樹脂封裝15年以上.問:為什么太陽能電池在太陽底下和出廠測試參數不同?答: 99%工廠用流明計測出的是光通量的數值.但是實際上太陽能電池板是根據照度來轉換電能的，照度越強功率值越大太陽能電池和電池板測試解決方案已有 158 次閱讀 2011-6-25 11:51 |個人分類:光伏文檔|關鍵詞:解決方案 太陽能電池 電池板 迅速增長的太陽能產業對太陽能電池及電池板測試有極為緊迫的需要。如今的解決方案大體

4、又有兩種：一是全套專用的系統，二是利用現有標準化儀器及軟件進行系統集成。集成的方案能建造更低成本的測試系統，并可根據測試要求的變化修改測試系統。例如，如果您的測試要求更高精度或更寬電流范圍，需要更換的就只是測試系統中的個別儀器，而不是整個系統。此外，標準化的硬件和軟件也可用于其它的測試系統。太陽能電池在研發、質量保證和生產中都需要測試。雖然對于不同的行業和應用，如用于太空或在地面上，測量精度、速度和參數的重要性會有不同，但有一些在任何測試環境都必須測量的重要參數：1、 開路電壓 (Voc)，沒有電流時的電池電壓2、短路電流(Isc)，負載電阻為零時從電池流出的電流3、電池最大功率輸出(Pmax

5、)，電池產生最大功率時的電壓和電流點。通常把I-V曲線上的Pmax點作為最大功率點(MPP)4、 Pmax的電壓(Vmax)，電池在Pmax的電壓電平5、Pmax的電流(Imax)，電池在Pmax的電流電平 6、器件的轉換效率()，太陽能電池接到電路時轉換（從吸收光至電能）和收集功率的百分比。計算方法是用標準條件（STC）和太陽能電池表面積（Ac,單位是m2）下的最大功率點Pmax除以輸入光輻照度(E,單位是W/m2)7、填充因子(FF)，最大功率點Pmax與開路電壓(Voc)及短路電流(Isc)之比8、電池的二極管特性9、 電池的串聯電阻10、 電池的旁路電阻太陽能電池開路電壓(Voc)一般

6、在3V至0.6V范圍，短路電流(Isc)通常低于8A。太陽能電池板通常定義為封裝和連接在一起的一個以上電池。太陽能電池板有不同的電壓和電流范圍，但功率產生能力一般為50W至300W。太陽能電池和電池板有許多相同的需測參數，如Voc, Isc, Pmax和I-V曲線。圖1. 太陽能電池I-V曲線。這里的兩象限電源是指一種能夠吸入和輸出電流，即具有正電流和負電流能力的儀器。這類儀器組合了電子負載和直流源的功能。在本節中，我們把這種兩象限電源簡稱為“直流源”。負電流是指直流源作為電子負載吸入的阱電流，正電流是指直流源的輸出電流。為捕獲電池的Pmax，Voc，Isc和IV特性，可讓直流源工作于恒壓（C

7、V）模式，由此產生的電流，無論是正電流還是負電流，就都可用該直流源測量。當然，為得到高吞吐率和精確的IV曲線，這樣的儀器必須有高測量精度，以及實現快速和精確電壓跳步變化的能力。由于太陽能電池測試往往需要長電纜，以及直流源和太陽能電池間存在著開關，因此需要直流源有遠端感應能力。為防止測試系統中電壓的振蕩，遠端感應必須有高穩定性。有害的振蕩會降低精度和吞吐率。四象限直流源成本較高，但能提供負電壓和負電流。它用于太陽能電池測試有兩個原因：首先是為克服電池中的任何串聯電阻。圖2示出帶串聯電阻（Rs）的太陽能電池等效電路。圖2. 太陽能電池等效電路。您可用稍偏負的電壓建立跨Rs的零電位，以進行真實的Is

8、c測量。第二個原因是用負電壓值全面表征電池電氣特性可能需要對電池反向偏置。對電池施加反向偏置，在圖3曲線的線性區測量電壓變化引起的泄漏電流變化，就可計算電池的旁路或并聯電阻，即電池的Rp。圖3. 太陽能電池的反向偏置區。在圖3中，反向偏置電流代表從DC源流入至電池的電流。圖3所示的電池擊穿區也可由工作于反向偏置電流的電池超出線性區確定。兩象限設備不能產生像四象限設備那樣的負電壓，但可通過簡單的切換而作為四象限設備使用。圖4a和4B顯示用包括兩象限直流源和一個簡單矩陣開關的測試系統表征太陽能電池。在圖4a中，用一個簡單的矩陣開關把直流源輸出線和遠端感應線接到太陽能電池上。每個矩陣交叉點（+）代表

9、矩陣中連接的行和列。矩陣中的每個機械開關都存在小阻抗，但只要直流源的遠端感應輸入有高阻抗（>100k），其影響就可忽略不計。圖4a顯示捕獲太陽能電池IV曲線的直流源和矩陣開關配置。在此設置時，直流源有能力向太陽能電池提供包括正電流和負電流的正電壓。在圖4B中，把直流源和矩陣開關配置為能提供負電流和正電流的負電壓，以捕獲太陽能電池的反向偏置電氣特性。圖4a. 配置為捕獲太陽能電池IV曲線的太陽能電池電氣特性測試裝置。圖4b. 配置為捕獲太陽能電池反向偏置特性的太陽能電池電氣特性測試裝置。選擇圖4a和4b這樣的簡單裝置，您就能用兩象限直流源和開關代替四象限電源。這是降低測試系統成本的好方法，

10、因為四象限電源的售價通常是兩象限電源的2至3倍。考慮到大多數太陽能測試裝置中已經有用于數據采集的開關，即基礎設施已經存在，因此在開關上只需增加很少的成本，甚至完全不需要再投入。但要注意在開關切換期間，直流源和太陽能電池間存在短暫的不連續性。由于直流源的限制，在0V處還會遇到附加的不連續性。許多直流源能把它的輸出電壓降到接近0V，例如10mV，但不能真正到達0V。直流源技術指標中的“電壓范圍”或“低電壓范圍”部分規定了最低輸出電壓能力。您的測試計劃和電池必須容忍開關切換和可能的瞬間直流源不連續。如果電池不能容忍這一不連續性，就需要選擇真正的四象限電源。太陽能電池板通常由多個電池組成，這些電池在封

11、裝中連接到一起。太陽能電池板有各種電壓和電流范圍，但功率產生能力一般為50W至300W。電池板的許多要測參數與太陽能電池是一致的，如Voc, Isc, Pmax和IV曲線。電子負載是太陽能電池板測試的良好解決方案，因為它有寬功率范圍和承受大阱電流的能力。電子負載通常有如圖5所示的三種工作模式：恒流（CC）、恒壓（CV）和恒阻（CR）。圖5. 電子負載工作模式。CV模式是跟蹤CV曲線的最好工作模式，因為此時您能逐步遞增電壓，同時測量被測電池板的電流輸出。為確保全部IV曲線跟蹤能力，電子負載要有低至0V捕獲Isc和高至Voc的能力。電子負載的測量精度隨測試條件而異。如果您要提高電壓和電流的測量精度

12、，可用一臺或兩臺數字萬用表，以監視電壓和進行電流測量。也可使用數字萬用表和精密分流器進行電流測量。使用精密分流器時，可控制數字萬用表的直流電壓量程，從而能在低電流測量時得到更高的分辨率和精度。數字萬用表提高了低量程電流和電壓的測量精度，使電子負載成為可行的太陽能電池測試解決方案。電子負載和高精度數字萬用表配套使用，即構成高度靈活和相對低價的太陽能電池和電池板測試系統。這樣的儀器組合有寬功率范圍和高精度，即使是在迅速發展的領域，您的測試系統也能保證很長的壽命周期。當要在室外或環境溫度變化很大的地方測試時，這些電子負載有很好的溫度系數指標。環境溫度的變化將改變電子負載內置的測量指標，從而增加了測量

13、的不確定度。在有寬范圍溫度變化的環境中，您可用溫度系數指標進行補償。在太陽能電池和電池板測試中，通常不僅需要得到被測電池或電池板的IV曲線，而且還需要進行溫度測量和測量經校準的參考電池。溫度會直接影響電池或電池板的輸出功率，所以在測試期間還應進行溫度測量，以充分了解所有測試條件。經校準的參考電池用于標定給太陽能電池或電池板施加光源的效率。圖6. 太陽能電池板測試裝置例子。圖6是測試太陽能電池板的測試系統例子。該系統用開關測量單元代替昂貴和冗余的測量設備。可通過開關配置對多塊太陽能電池或電池板做并行的測試。利用現有標準化儀器及軟件集成的測試系統，其成本要低于全套專用的系統，而且又更多地靈活性和壽

14、命周期。您能根據測試要求的變化更改測試系統，從而在不同測試系統上重復利用設備。我們在這篇文章中討論了太陽能電池和電池板的測試參數和要求，說明如何用各種測試和測量儀器表征太陽能電池和電池板。太陽能電池和電池板測試方案的研究與設計     由于新能源最近的紅火，很多企事業單位都把眼光投到了這塊新興能源上，中間包括核能、風能、太陽能等。除了很多廠家積極投資到這部分產品之外，作為估價檢測產品的各機構也紛紛開始修訂很多新的檢測標準。如何測試估價太陽能電池和電池板各環節的電氣性能，當通過電源或電子負載激發布太陽能電池和電池板的各種電氣性能，這時就必要可以顯現其電參數以及可以記載相關電氣

15、特點趨勢的測試儀器。由于太陽能電池以及電池板的應用非常廣泛，除了在實驗室的相關測試，也必要攜帶便利，操縱簡便的各類測試儀器。   1、500kS/s的采樣率，如果搭配記載儀，可以記載電壓電流波形   2、 測量太陽能電池和電池板內阻和電壓的測試通過電池內阻測試儀（交流微電阻計3560、3561）高速、高精度、穩定的測量，能滿足電池老化嘗試時微小電壓變化的測量 3、 電池板接點的測試電池板是由小塊電池板連接形成，這時會必要電池與電池連接節點舉行阻值的測試，我們可以提供3541直流微電阻計舉行測試。4、溫度與太陽能電池和電池板電氣特點相關 

16、0;          5、 太陽能電池直流大電流的充放電量和功率通過設定累計時間，把功率計整流方式設定為DC舉行累計，來得到太陽能電池充放電電量和功率的情況。我們的AC/DC單相功率計3334、3334-01就可以舉行此測量如，車用太陽能電池動力車，車上的太陽能電池的能轉換成多少電量，就波及到一輛車能行駛多久，所以測試充放電量以及功率是非常關鍵的。6、 估價太陽能發電用功率調節器的能效7、 太陽能電池的絕緣耐壓測試     8、估價太陽能電池和電池板發電質量

17、60;   功率調節器將直流轉換為交流的裝置*光電系統 功率調節器 測量能效環節光電系統測量功率調節器的能效能效=輸出/輸入依據上圖所示，通過功率分析儀3390（4通道）即可直接查看如下電參數：初級 (DC) 電壓、電流、功率、脈動率 (僅JIS)次級 = 輸出 (50/60Hz 或 DC) 電壓、電流、功率、功率因數、畸變率、脈動率 (用于 DC 輸出，僅 JIS) 整體估價初級和次級 效率、損耗除了查看電參數，同時也必要查看調節器輸出端的瞬時波形變化情況，來舉行特點判斷。這個主要是查看瞬間是否有異常狀況出現，依據查看高速采樣記載的波形更能直觀的反映出當時的情況，所以必要

18、采樣速度高于一般的10ms的采樣，所以在此時就必要一臺多通道且有高速采樣率的存儲記載儀記載電壓、電流、溫度在瞬間的變化狀況。8870-21更能體現便攜性，由于有電池的提供，更適合現場簡易排故，8860-51比較適用于實驗室等現場。8870-21便攜式存儲記載儀 手持式，操縱簡單 同時直接測量2路模擬信號（如電壓或電流） 高速采樣8860-51 存儲記載儀 高速采樣 多通道同時記載，模塊功能豐厚溫度對太陽能電池和電池板波及非常大，會直接波及電池或電池板的輸出功率。所以必要測量溫度的同時測量參考電池。用參考電池來標定太能電池或電池板施加的光源效率。84300-21更能體現便攜性，由于有電池的提供，

19、更適合現場簡易排故，8430比較適用于實驗室等現場。8423存儲數據記載儀 高速最快10ms周期 多通道最多可達600通道（全通道同時10ms/S） 高耐壓，絕緣性好，抗打攪性好 模塊豐厚溫度/電壓單元8948；通用單元8949；數字/脈沖單元8996；報警單元89978430手持式數據記載儀 手持式、操縱簡單 10通道、10ms（全部通道同時應用采樣率可達10ms） 高清顯現屏，記載數據同時，在本機監測趨勢圖在直流電壓耐壓測試中，可以設定符合依據PV系數電器安全性檢查要求的電流值。短路的太陽電池模塊的輸出端子連接到直流絕緣測試器的正極。把模塊的金屬裸露部分連接到測試機的負極。 絕緣耐壓測試儀

20、3153，可在實驗室內直接測試 絕緣電阻計3455-20，便攜式絕緣測試儀，可測得T級別的產品 超絕緣計SM、DSM系列，可用于測試太陽能電池薄膜，光電轉化率估價，測試等級可達10的16次方無論任何能源形勢，所發送的電，都必要查看其電能質量。中間包括電壓、電流、頻率偏差以及諧波等等。當然，太陽能電池以及電池板在這方面同樣必要查看電源品質，這時可以通過相關的電能質量分析儀來監測。通過3197、3196電能質量分析儀可以查看相關的電源品質，以及從設備流回到電網的情況。附：風力發電資料風力發電相關介紹1、關于風力發電，當今國內做的一般是1.5MW-2MW的。2、風力發電大概過程，風葉齒輪機發電機-變

21、頻器-690V/50Hz（電網），必要做測試的就是發電機、變頻器部分。3、主要測量風力發電機和變頻器部分的電流、電壓和功率等。日置所能提供的產品及優勢A3390功率分析儀1、外表接口方式比較多，存儲模式多元化。2、便攜性好，另外可以4臺連用。可以同時滿足轉子和定子一起測試，必要2臺3390連用。3、馬達動態特點，客戶比較關注的是電流情況4、配上相應的傳感器可以同時測試轉矩、轉數。5、最高輸入電壓可達1500V。6、寬頻帶測量AC/DC，即可以滿足發電機的測量需求，又同時可以滿足變頻器的測量。7、諧波測量高達100次。不同溫度下太陽能電池的P-V曲線及I-V曲線日照量對太陽能電池I-V典線及P-

22、V曲線的影響圖19 為溫度在25，串聯電組Rs =0.614時，分別模擬出日照量在2001000W/m2時的太陽能電池模塊的I-V 曲線，圖20則為其P-V 曲線。由此二圖中可知日照強度改變時，其開路電壓不會有太大的改變，但所產生的最大電流會有相當大的變化，所以其輸出功率與最大功率點會隨的改變。 圖19 不同日照量下對太陽能電池I-V 曲線的影響圖20 不同日照量下對太陽能電池p-V 曲線的影響圖21 不同日照量下對太陽能電池P-V-I 3D曲線Reference URL：圖22為固定日照量在1000W/m2，串聯電組Rs =0.614時，分別仿真溫度在0100時的太陽能電池模塊I-V曲線，圖

23、23則為其P-V曲線。由此二圖可知，在固定日照強度下，當溫度升高時太陽能電池的開路電壓會有所下降，短路電流卻會有所增加。整體而言，輸出功率會略微減少，而所能輸出的最大功率值也會隨著溫度的遞增而遞減，對應于溫度變化，最大功率值也會呈現線性變化。溫度的上升，會造成太陽能電池輸出功率的減少，因此工作環境的溫度將會直接影響到太陽能電池的效率。圖22 不同溫度下對太陽能電池I-V 曲線的影響圖23 不同溫度下對太陽能電池p-V 曲線的影響微型太陽能逆變器測試技術方案· 中心議題：· 微型太陽能逆變器輸入輸出特性測試· 解決方案：· 太陽能電池輸出特性I-V曲線分析

24、太陽能電池板的輸出不同于一般直流供電設備的輸出，其輸出I-V特性曲線與光照、溫度等環境因素密切相關，工作點的電壓電流值在曲線上隨負載的變化而變化。為最大化太陽能電池板的輸出功率，逆變器往往還需要具有峰值功率追蹤功能，保證工作點始終處于I-V曲線上的最大功率點附近。對逆變器進行設計、開發與認證的關鍵是要在不同的環境條件下(即不同的I-V曲線上) 測試驗證逆變器的輸入輸出特性。測試的主要內容包括：· 開發和驗證逆變器峰值功率跟蹤電路(MPPT)算法的性能;· 測量和驗證逆變器的效率;· 驗證逆變器在極高、極低輸入電壓條件下產生的電網電平輸出的穩定性;· 性能

25、認證測試： 確認不同環境條件下的輸出性能;· 性能加速壽命測試：僅用幾周時間來推算工作數年后的結果;· 針對相關標準的認證測試。為達到這些測試目的，必須創造出一種可預期、可重復的太陽光照條件，并控制其環境溫度，以得到固定的I-V輸出曲線。自然界的光照和其他環境因素難于控制，因此直接使用太陽能電池板對逆變器的性能進行測試是不可行的。為了能夠精確仿真太陽能電池板在特定環境條件下的輸出(特別是對于小功率逆變器，仿真精度的要求往往更高)，很多廠家推出了專用的太陽能方陣模擬器，用于模擬各種環境下太陽能電池板的輸出特性，精確地復現出不同環境條件下的I-V輸出特性曲線。I-V曲線的數據多來自于用戶對太陽能電池板輸出的實際測量結果。為了簡化操作，目前國際上通用的曲線設置方式是：通過I-V曲線上的四個特征值，即Voc(開路電壓值)、Isc(短路電流值)、Vmp(最大功率點電壓值)、Imp(最大功率點電流值)來擬合得到完整的I-V曲線。所使用到的公式如下所示：在上述公式的指導下，在太陽能方陣模擬器內部可以精確的建立一條I-V曲線，用來仿真某一特定環境條件下太陽能電池板的輸出，如圖1所示。無論負載如何改變，太陽能方陣模擬器的工作點將始終位于這條曲線之上。盡管使用四個關鍵點就可以擬合出一條標準的I-V曲線。但在某些測試條件下，我們會發現太陽能電池板輸出的I-V曲線并不是