一種基于顯化方程提取太陽(yáng)電池參數(shù)方法
【專利摘要】一種基于顯化方程提取太陽(yáng)電池參數(shù)方法，首先依據(jù)短路電流點(diǎn)、開(kāi)路電壓點(diǎn)以及Lambertw函數(shù)，化簡(jiǎn)太陽(yáng)電池5參數(shù)電流輸出方程為僅含理想因子、并聯(lián)電阻和串聯(lián)電阻3個(gè)參數(shù)的電流輸出Lambertw顯化方程，并獲得光生電流和反向飽和電流解析表達(dá)式；利用太陽(yáng)電池光生電流遠(yuǎn)大于反向飽和電流等3個(gè)邊界條件，簡(jiǎn)化5參數(shù)電流輸出方程的一階微分求導(dǎo)方程；其次結(jié)合太陽(yáng)電池在短路點(diǎn)斜率以及最大功率點(diǎn)處的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求解理想因子、并聯(lián)電阻和串聯(lián)電阻值；最后將上述3個(gè)參數(shù)值代入光生電流和反向飽和電流解析表達(dá)式，得到光生電流和反向飽和電流值。本發(fā)明的技術(shù)效果是：通過(guò)光照下太陽(yáng)電池單條伏安特性曲線，可較高精度的提取太陽(yáng)電池5個(gè)電性參數(shù)。
【專利說(shuō)明】-種基于顯化方程提取太陽(yáng)電池參數(shù)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及太陽(yáng)電池參數(shù)的提取【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于顯化方程提取太陽(yáng) 電池光生電流、反向飽和電流、理想因子、并聯(lián)電阻和串聯(lián)電阻5個(gè)電性參數(shù)方法，該方法 可用于能源【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 太陽(yáng)電池參數(shù)(指光生電流、反向飽和電流、理想因子、并聯(lián)電阻和串聯(lián)電阻）是 影響太陽(yáng)電池功率特性的重要因素，如何簡(jiǎn)單而又精確地確定這些參數(shù)是太陽(yáng)電池研究 過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們提出來(lái)各種太陽(yáng)電池參數(shù)提取方法 [(劉鋒等 # 光，2010. 21 (8) : 1181 )，（王玉玲等，物理學(xué)報(bào)，2012. 61 (24) :248402)，（肖文 波等，光電子# 激光，2012. 23(9): 1681)，（Chunfu Zhang et al.，Journal of applied physics，2011. 110 :064504)]。所有方法追求的目標(biāo)是高精度的提取太陽(yáng)電池參數(shù)。
[0003] 所以，在此，我們提出一種基于顯化方程提取太陽(yáng)電池參數(shù)方法，該方法是首先依 據(jù)短路電流點(diǎn)、開(kāi)路電壓點(diǎn)以及Lambertw函數(shù)，化簡(jiǎn)太陽(yáng)電池5參數(shù)電流輸出方程為僅含 理想因子、并聯(lián)電阻和串聯(lián)電阻3個(gè)參數(shù)的電流輸出Lambertw顯化方程，并獲得光生電流 和反向飽和電流解析表達(dá)式；然后，利用太陽(yáng)電池光生電流遠(yuǎn)大于反向飽和電流、太陽(yáng)電池 并聯(lián)電阻遠(yuǎn)大于串聯(lián)電阻以及太陽(yáng)電池光生電流近似等于短路電流3個(gè)邊界條件，簡(jiǎn)化太 陽(yáng)電池5參數(shù)電流輸出方程的一階微分求導(dǎo)方程；其次，結(jié)合結(jié)合太陽(yáng)電池在短路情況下 斜率以及最大功率點(diǎn)處電流與電壓的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立求解太陽(yáng)電池理想因子、并聯(lián)電阻和 串聯(lián)電阻3個(gè)電性參數(shù)的封閉代數(shù)方程組，從而求解出理想因子、并聯(lián)電阻和串聯(lián)電阻值； 最后，將上述3個(gè)電性參數(shù)值代入光生電流和反向飽和電流解析表達(dá)式，得到光生電流和 反向飽和電流值。將上述5個(gè)電性參數(shù)值代入太陽(yáng)電池5參數(shù)電流輸出方程，全局?jǐn)M合光 照下的伏安特性曲線，獲得電流均方根誤差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種基于顯化方程提取太陽(yáng)電池參數(shù)方法，它依靠光照下太 陽(yáng)電池單條伏安特性曲線，實(shí)現(xiàn)較高精度的提取太陽(yáng)電池參數(shù)。
[0005] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，其特征在于方法步驟為： (1) 依據(jù)短路電流點(diǎn)、開(kāi)路電壓點(diǎn)以及Lambertw函數(shù)，化簡(jiǎn)太陽(yáng)電池5參數(shù)電流輸出方 程為僅含理想因子、并聯(lián)電阻和串聯(lián)電阻3個(gè)參數(shù)的電流輸出Lambertw顯化方程，并獲得 光生電流和反向飽和電流解析表達(dá)式； (2) 利用太陽(yáng)電池光生電流遠(yuǎn)大于反向飽和電流、太陽(yáng)電池并聯(lián)電阻遠(yuǎn)大于串聯(lián)電阻 以及太陽(yáng)電池光生電流近似等于短路電流3個(gè)邊界條件，簡(jiǎn)化太陽(yáng)電池5參數(shù)電流輸出方 程的一階微分求導(dǎo)方程； (3) 結(jié)合太陽(yáng)電池在短路情況下斜率以及最大功率點(diǎn)處電流與電壓的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立 求解太陽(yáng)電池理想因子、并聯(lián)電阻和串聯(lián)電阻3個(gè)電性參數(shù)的封閉代數(shù)方程組，從而求解 出理想因子、并聯(lián)電阻和串聯(lián)電阻值； (4) 將上述3個(gè)電性參數(shù)值代入光生電流和反向飽和電流解析表達(dá)式，得到光生電流 和反向飽和電流值； (5) 將上述5個(gè)電性參數(shù)值代入太陽(yáng)電池5參數(shù)電流輸出方程，全局?jǐn)M合光照下的伏安 特性曲線，獲得電流均方根誤差。
[0006] 所述步驟（1)中，建立3參數(shù)太陽(yáng)電池電流輸出顯化方程過(guò)程中，利用了短路電流 點(diǎn)、開(kāi)路電壓點(diǎn)以及Lambertw函數(shù)。
[0007] 所述步驟（2)中，太陽(yáng)電池5參數(shù)電流輸出方程的一階微分求導(dǎo)方程化簡(jiǎn)，是利用 太陽(yáng)電池光生電流遠(yuǎn)大于反向飽和電流、太陽(yáng)電池并聯(lián)電阻遠(yuǎn)大于串聯(lián)電阻以及太陽(yáng)電池 光生電流近似等于短路電流3個(gè)邊界條件。
[0008] 所述步驟（3)中，結(jié)合太陽(yáng)電池在短路情況下斜率和最大功率點(diǎn)電流與電壓的實(shí) 驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立求解太陽(yáng)電池理想因子、并聯(lián)電阻和串聯(lián)電阻3個(gè)電性參數(shù)的封閉代數(shù)方程 組，求解出理想因子、并聯(lián)電阻和串聯(lián)電阻值。
[0009] 所述步驟（4)中，將得到的理想因子、并聯(lián)電阻和串聯(lián)電阻值代入到光生電流和反 向飽和電流解析表達(dá)式，得到光生電流和反向飽和電流值。
[0010] 本發(fā)明的太陽(yáng)電池電流輸出方程為：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于顯化方程提取太陽(yáng)電池參數(shù)方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 依據(jù)短路電流點(diǎn)、開(kāi)路電壓點(diǎn)以及Lambertw函數(shù)，化簡(jiǎn)太陽(yáng)電池5參數(shù)電流輸出方 程為僅含理想因子、并聯(lián)電阻和串聯(lián)電阻3個(gè)參數(shù)的電流輸出Lambertw顯化方程，并獲得 光生電流和反向飽和電流解析表達(dá)式； (2) 利用太陽(yáng)電池光生電流遠(yuǎn)大于反向飽和電流、太陽(yáng)電池并聯(lián)電阻遠(yuǎn)大于串聯(lián)電阻 以及太陽(yáng)電池光生電流近似等于短路電流3個(gè)邊界條件，簡(jiǎn)化太陽(yáng)電池5參數(shù)電流輸出方 程的一階微分求導(dǎo)方程； (3) 結(jié)合太陽(yáng)電池在短路情況下斜率以及最大功率點(diǎn)處電流與電壓的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立 求解太陽(yáng)電池理想因子、并聯(lián)電阻和串聯(lián)電阻3個(gè)電性參數(shù)的封閉代數(shù)方程組，從而求解 出理想因子、并聯(lián)電阻和串聯(lián)電阻值； (4) 將上述3個(gè)電性參數(shù)值代入光生電流和反向飽和電流解析表達(dá)式，得到光生電流 和反向飽和電流值； (5) 將上述5個(gè)電性參數(shù)值代入太陽(yáng)電池5參數(shù)電流輸出方程，全局?jǐn)M合光照下的伏安 特性曲線，獲得電流均方根誤差。
2. 權(quán)利要求1所述的一種基于顯化方程提取太陽(yáng)電池參數(shù)方法，其特征在于：所述步 驟（1)中，建立3參數(shù)太陽(yáng)電池電流輸出顯化方程過(guò)程中，利用了短路電流點(diǎn)、開(kāi)路電壓點(diǎn) 以及Lambertw函數(shù)。
3. 權(quán)利要求1所述的一種基于顯化方程提取太陽(yáng)電池參數(shù)方法，其特征在于：所述步 驟（2)中，太陽(yáng)電池5參數(shù)電流輸出方程的一階微分求導(dǎo)方程化簡(jiǎn)，利用了太陽(yáng)電池光生電 流遠(yuǎn)大于反向飽和電流、太陽(yáng)電池并聯(lián)電阻遠(yuǎn)大于串聯(lián)電阻以及太陽(yáng)電池光生電流近似等 于短路電流3個(gè)邊界條件。
4. 權(quán)利要求1所述的一種基于顯化方程提取太陽(yáng)電池參數(shù)方法，其特征在于：所述步 驟（3)中，根據(jù)太陽(yáng)電池在短路情況下斜率和最大功率點(diǎn)電流及電壓的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立求解 太陽(yáng)電池理想因子、并聯(lián)電阻和串聯(lián)電阻3個(gè)電性參數(shù)的封閉代數(shù)方程組，從而求解出理 想因子、并聯(lián)電阻和串聯(lián)電阻值。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK104239650SQ201410526923
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】肖文波, 胡方雨, 張華明, 賴劉生, 姚斌, 鄒加富, 肖智勇 申請(qǐng)人:南昌航空大學(xué)