太阳电池的基本特性及电流-电压特性

　  太阳电池具有如下几项基本特性

　　(1) 太阳电池的极性

　　太阳电池般制成P+/N型结构或N+/P型结构，个符号，即P+和N+，表示太阳电池背面衬底半导体材料的导电类型。

　　太阳电池的电性能与制造电池所用的半导体材料的特性有关。在太阳光照射时，太阳电池输出电压的极性，P型一侧电极为正，N型一侧电极为负。

　　当太阳电池作为电源与外电路连接时，太阳电池在正向状态下工作。当太阳电池与其他电源联合使用时，如果外电源的正极与太阳电池的P电极连接，负极与太阳电池的N电极连接,则外电源向太阳电池提供正向偏压;如果外电源的正极与太阳电池的N电极连接，负极与大阳电池的P电极连接，则外电源向太阳电池提供反向偏压。

　　(2)太阳电池的电流-电压特性

　　太阳电池的电路及等效电路RL为电池的外值教电阻。当RL.=0时，所测的电流为电池的短路电流Isc,即将太阳电池置于标准光源中的兴财下，在输出端短路时，流过太阳电池两端的电流。测量短路电流的方法是，用内阻小于10的电流表接在太阳电池的两端。Isc 与太阳电池的面积大小有关，面积越大， Isc值越大。一般来说，lem太阳电池的Isc值约为16~ 30mA.同一块太阳电池，其Isc值与人射光的辐照度成正比;当环境温度升高时，Isc值略有上升，一般温度每升高1C. Isc值约上升78uA。当RL-0o时，所测得的电压为电池的开路电压Voc (把太阳电池置于100mW/cm2的光源照射下，在两端开路时，太阳电池的输出电压值，叫做太阳电池的开路电压)，其值可用高内阻的直流毫伏计测量。太阳电池的开路电压，与光谱辐照度有关，与电池面积的大小无关。在100mW/cm?的太阳光谱辐照度下，单晶硅太阳电池的开路电压为450~ 600mV，高可达690mV。当入射光谱辐照度变化时，太阳电池的开路电压与入射光谱辐照度的对数成正比;环境温度升高时，太阳电池的开路电压值将下降，一般温度每上升1℃，Voc值约下降2～3mV。Ip (二极管电流)为通过P-N结的总扩散电流，其方向与Isc相反。R、为串联电阻，它主要由电池的体电阻、表面电阻、电极导体电阻和电极与硅表面间接触电阻所组成。Rsn为旁路电阻，由硅片边缘不清洁或体内的缺陷引起的。一个理想的太阳电池，R,很小，而Rsh很大。由于R，和Rsh分别串联与并联在电路中，所以在进行理想电路计算时，它们都可以忽略不计。

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