【科普】太阳能光伏电池的基础特性须知

太阳能光伏电池的作用在于把太阳的光能直接转化为电能。目前地面光伏系统大量使用的是以硅为基底的硅太阳能电池，可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池。在光伏发电过程中，太阳能光伏电池的基础特性如下：

开路电压

开路电压UOC：即将太阳能光伏电池置于100mW/cm2的光源照射下，在两端开路时，电池的输出电压值。

短路电流

短路电流ISC：就是将太阳能光伏电池置于标准光源的照射下，在输出端短路时，流过电池两端的电流。

大输出功率

太阳能光伏电池的工作电压和电流是随负载电阻而变化的，将不同阻值所对应的工作电压和电流值做成曲线就得到太阳能电池的伏安特性曲线。如果选择的负载电阻值能使输出电压和电流的乘积最大，即可获得最大输出功率，用符号Pm表示。此时的工作电压和工作电流称为最佳工作电压和最佳工作电流，分别用符号Um和Im表示。

填充因子

太阳能光伏电池的另一个重要参数是填充因子FF，他是最大输出功率与开路电压和短路电流乘积之比。

FF是衡量太阳能光伏电池输出特性的重要指标，是代表电池在带最佳负载时，能输出的最大功率的特性，其值越大表示电池的输出功率越大，FF的值始终小于l。由于受串联电阻和并联电阻的影响，实际太阳能光伏电池填充因子的值要低于上式所给出的理想值。串联电阻越大，短路电流下降越多，填充因子也随之减少的越多；并联电阻越小，这部分电流就越大，开路电压就下降的越多，填充因子随之也下降的越多。

转换效率

太阳能光伏电池的转换效率指在外部回路上连接最佳负载电阻时的最大能量转换效率，等于电池的输出功率与入射到电池表面的能量之比。太阳能光伏电池的光电转换效率是衡量电池质量和技术水平的重要参数，他与电池的结构、结特性、材料性质、工作温度、放射性粒子辐射损伤和环境变化等有关。