意义与机制
太阳能电池将光转换为电能,并随负载不同而工作在不同的电压和电流下。开路电压与短路电流对应不同的工作条件。
开路时电流接近 0,短路时端电压接近 0,因此传递的功率都较小。在两者之间的工作点,电压与电流的乘积达到最大值。
关系与条件
P=VI 曲线的最高点就是最大功率点。即使是同一太阳能电池,辐照度和温度改变后,电流电压曲线及最佳负载也可能改变。
该实验采用单向二极管模型,并设定固定面积。此外,实际模块的遮光、连接方式以及损耗也需要加以考虑。
观察实验中需要注意的事物
负载设定工作点。 电力在短路和开路之间达到峰值。
这个单二极管模型使用 36 个串联的 0.5 m² 尺寸的单元。 遮光、串联电阻以及热瞬态均未考虑。
关键关系与符号
I = Iph − Is[exp(V/(36nVT)) − 1] · P = VI
| 符号 | 含义 | 单位 |
|---|---|---|
| V, I | 工作电压和电流 | V, A |
| P | 给负载提供的功率 | W |
工作实例
如何确定在固定辐照强度下,最大功率的位置?
找出电压与电流的最大乘积 · 负载设定工作点。在短路和开路之间计算功率峰值。
常见误解
- 开路电压最高,并不意味着此时总能向负载传递最大功率。
