太陽能光伏電池轉(zhuǎn)換效率計算

關(guān)于太陽能光伏電池轉(zhuǎn)換效率計算轉(zhuǎn)換效率的定義在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下太陽電池外部回路上連接最佳負(fù)載時的最大能量轉(zhuǎn)換效率。

η=Pm/Pinη：轉(zhuǎn)換效率

Pm：最大功率（峰值功率）

Pin：太陽入射功率第2頁,共15頁，2024年2月25日，星期天標(biāo)準(zhǔn)測試條件地面用太陽電池測試標(biāo)準(zhǔn)條件（STC）：

（1）：大氣質(zhì)量為AM1.5時的太陽光譜分布（2）：太陽輻照強(qiáng)度為1000W/m2.

（3）：溫度為25±1℃.注：在STC條件下測試的電池功率叫“峰瓦數(shù)”。第3頁,共15頁，2024年2月25日，星期天單位換算1MW=1,000,000W1W=1000mW1m=100cm1m2=10000cm2標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)1000W/m2

等同于0.1W/cm2100mW/cm2

第4頁,共15頁，2024年2月25日，星期天通過功率計算轉(zhuǎn)換效率

例1

有一電池片單片面積為100cm2

，在STC條件下的功率為2W，求轉(zhuǎn)換效率。

解析:

標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)：100mW/cm2

最大功率：Pm=2W=2000mW

入射功率：Pin=100(單片面積)×100（標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)）

=10000mW

轉(zhuǎn)換效率:η=Pm/Pin=2000/10000=20%第5頁,共15頁，2024年2月25日，星期天S1S2S第6頁,共15頁，2024年2月25日，星期天通過功率計算轉(zhuǎn)換效率例2

有一單晶硅電池片，在STC條件下單片功率為2.5W,求其轉(zhuǎn)換效率？解析：求面積S(近似值)

矩形面積：S1=125*125=15625mm2

=156.25cm2

角面積(S2)：看作三角形計算，即弧度“l(fā)”視為直線“l(fā)1”

根據(jù)勾股定律a2+b2=c2

第7頁,共15頁，2024年2月25日，星期天通過功率計算轉(zhuǎn)換效率

S2=1/2*d*f=1/2*(62.5-41.46)2=221.34mm2S=S1-4S2=15625-4-221.34=14739.64mm2=147.4cm2Pin=147.4*100=14740mWPm=2.5*1000=2500mWη=Pm/Pin=2500/14740=16.96%第8頁,共15頁，2024年2月25日，星期天通過轉(zhuǎn)換效率求功率例3

有一電池片轉(zhuǎn)換效率14%，單片面積24336mm2

，求最大功率Pm。解析：

S=24336mm2=243.36cm2Pin=243.36cm2*100mW/cm2=24336

mWPm＝Pin*η=24336*14%=3407.04mW=3.4W第9頁,共15頁，2024年2月25日，星期天

電池片面積計算第10頁,共15頁，2024年2月25日，星期天一、求長度a1，a

a12+h2=b2a1===41.4578mma=2a1=2*41.4578=82.9156mm第11頁,共15頁，2024年2月25日，星期天二、求角度α，βcosα=h/b=62.5/75=0.8333α≈33.5573。

β=90-2α=90-2*33.5573=90-67.1146=22.8854。第12頁,共15頁，2024年2月25日，星期天三、求S1，S2S1=1/2*a*h=1/2*82.9156*62.5=2591.1125mm2S2=β/360*3.14159*b2=22.8854/360*3.14159*752=1123.3835mm2第13頁,共15頁，2024年2月25日，星期天四、求總面積SS=S1*4+S2*4=2591