不同辐照条件下光伏电池输出特性测试实验研究.docx

本科毕业设计论文题目：不同辐照条件下光伏电池输出特性测试实验研究摘要随着世界人口的增长和经济的发展，能源需求也在不断增加。然而，传统的化石能源资源有限，而且过度开采会导致资源枯竭，对环境造成不可逆转的威胁，。因此，迫切需要寻求一种清洁、可持续利用的新型能源。太阳能作为一种清洁、可再生的能源，具有广阔的应用前景。它不仅可以为人类提供能源，还可以减少对环境的污染和损害。然而，太阳能电池的输出性能和最大功率点是制约其应用的重要因素。科学家们通过对这些因素的分析和优化，成功提高了太阳能电池的输出效率和最大功率点的工作效率，为推动清洁能源的发展和应用做出了重要贡献。本文通过研究光伏电池在不同辐照条件下输出电流和输出电压的比较，通过实验测试结果得出，光伏电池的安装角度对其输出功率存在着一定影响。此外，研究表明光伏电池仅存在一个最大功率点，且其输出特性受到环境温度和辐照强度及安装角度变化的影响。相比之下，环境温度的变化的影响比辐照强度和安装角度小许多。因此,在不同角度下对光伏电池进行了测试，并绘制出了其电流电压功率与角度的关系曲线。结果显示，在不同的角度条件下，光伏电池的电压功率曲线所表现出形状也各有不同。当安装角度与辐照强度发生变化时，光伏阵列输出功率的变化受到多种因素的影响，因此会导致光伏阵列输出电压和电流的变化不可预测，给光伏系统的运行和性能带来一定困难。为了解决这个问题，通过调整太阳能光伏组件的安装角度，使其所能接受光照的面积达到最大。通过这种方式，可以实现光伏阵列的输出电压和电流的稳定性,提高光伏系统的效率和可靠性。通过比较绘制出的不同时间段功率与地面夹角曲线图可以得出结果光伏电池的最大功率点位曲线的峰点会随着与地面夹角的变化而变化。关键词：光伏电池；辐照条件；输出特性；论文类型：工程设计AbstractWiththegrowthoftheworld'spopulationandeconomicdevelopment,thedemandforenergyisalsoincreasing.However,traditionalfossilenergyresourcesarelimited,andexcessiveexploitationwillleadtoresourcedepletion,posinganirreversiblethreattotheenvironment.Therefore,itisurgenttoseekanewtypeofcleanandsustainableenergy.Asakindofcleanandrenewableenergy,solarenergyhasbroadapplicationprospect.Itcannotonlyprovideenergyforhumanbeings,butalsoreducethepollutionanddamagetotheenvironment.However,theoutputperformanceandmaximumpowerpointofsolarcellsareimportantfactorsrestrictingtheirapplication.Byanalyzingandoptimizingthesefactors,scientistshavesuccessfullyimprovedtheoutputefficiencyofsolarcellsandtheworkingefficiencyofthemaximumpowerpoint,whichhasmadeimportantcontributionstopromotingthedevelopmentandapplicationofcleanenergy.Inthispaper,thecomparisonofoutputcurrentandoutputvoltageofphotovoltaiccellsunderdifferentirradiationconditionsisstudied.Throughtheexperimentaltestresults,itisconcludedthattheinstallationAngleofphotovoltaiccellshasacertaininfluenceonitsoutputpower.Inaddition,theresearchshowsthatthereisonlyonemaximumpowerpointofphotovoltaiccells,anditsoutputcharacteristicsareaffectedbythechangesofambienttemperature,irradiationintensityandinstallationAngle.Incontrast,changesinambienttemperaturehavemuchlesseffectthanirradiationintensityandinstallationAngle.Therefore,thephotovoltaiccellsaretestedatdifferentangles,andtherelationcurvebetweencurrent,voltageandpowerandAngleisdrawn.TheresultsshowthatthevoltageandpowercurvesofphotovoltaiccellshavedifferentshapesunderdifferentAngleconditions.WhentheinstallationAngleandirradiationintensitychange,theoutputpowerofthephotovoltaicarrayisaffectedbymanyfactors,sotheoutputvoltageandcurrentofthephotovoltaicarraychangeUnpredictably,bringingcertaindifficultiestotheoperationandperformanceofthephotovoltaicsystem.Tosolvethisproblem,theinstallationAngleofsolarphotovoltaicmodulesisadjustedsothattheycanreceivethemaximumareaoflight.Inthisway,thestabilityoftheoutputvoltageandcurrentofthephotovoltaicarraycanbeachieved,andtheefficiencyandreliabilityofthephotovoltaicsystemcanbeimproved.BycomparingthegraphsoftheAnglebetweenthepowerandthegroundindifferenttimeperiods,itcanbeconcludedthatthepeakpointofthemaximumpowerpointcurveofthephotovoltaiccellwillchangewiththeAnglebetweenthephotovoltaiccellandtheground.Keywords:Photovoltaiccell;Irradiationcondition;Outputcharacteristics;TyPeofthesis:EngineeringDesign目录摘要IIAbstractIII目录IV1绪论11.1 课题背景和意义11.2 国内外光伏电池的研究现状11.3 本文主要研究内容32光伏发电系统的概述42. 1光伏电池分类及其特点42.1 光伏电池的发电原理42.2 光伏电池的数学模型53光伏电池输出特性测试实验83. 1实验原理83.1 测量方法及器材83.2 太阳能电池的伏安特性测量93. 4VfIJ*104光伏电池特性测试实验结果与分析124. 1实验结果与数据124. 2结果分析195/*-JJ龙.225 .1总结226 .2J龙23参考文献24致谢251绪论1.l课题背景和意义随着社会发展和人们生活水平的提高，对电力的需求不断攀升，电力企业也开始广泛采用各种能源进行发电生产。为了保证供电质量，减少电能消耗和成本支出，必须要将光伏技术应用到电力系统当中来。在光伏产业中，降低成本、提高效率一直是主流趋势，贯穿于整个产业链的方方面面。如何降低发电成本，增加收益成为了众多光伏企业共同面临的问题。据中国科学院电工研究所研究员王文静所言，提高效率是降低成本的最为关键的措施。她表示，只有通过高效生产才能保证获得更多的收益，而效率提升则是一个持续的过程。在未来的光伏行业技术创新中，提高效率已成为各家光伏企业竞争中不可或缺的关键环节。随着光伏技术发展，光伏组件的输出功率呈现非线性变化，使得系统整体发电量与实际情况存在偏差。为了更精准地预测光伏阵列的输出特性，进一步降低光伏发电成本，优化其布局和设计，光伏企业必须不断提升光伏发电效率，以满足市场需求。为此，我们特邀请了国内知名学者，专家及资深工程技术人员就如何提高光伏组件效率进行深入探讨，以期为读者提供有益参考。为了更深入地探究光伏电池的性能特点，并进一步促进其在清洁能源领域的广泛应用，我们需要进行更为精细的研究和探索。为了确保光伏电池具有出色的发电能力，必须确保其能够充分利用太阳光照射的强度。所以要想提高光伏发电系统的工作效率，就必须对影响因素进行分析。光伏电池的能量转换效率是指其将光能转化为电能的能力，这一能力与电池的度电成本息息相关。当面积相等、吸收光线相同时，所产生的电能也会随之增多，这是一种自然而然的现象。所以说，提高光伏电池的输出功率，可以有效降低成本，提升企业的经济效益。然而，在实际运行过程中，光伏电池的电力生产受到多种自然因素的干扰，导致其无法有效地吸收太阳光线，例如灰尘覆盖、雨雪天气、阴天等，这些因素会妨碍太阳光的传播，从而降低光伏电池的发电效率。因此，必须采取有效的方法来减少这些不利因素的发生，才能提高光伏电池的发电量，进而提升经济效益。为了提高光伏电池发电效率，电力企业的管理人员应当采取相应的措施，以减少这些因素对其产生的负面影响。1.2 国内外光伏电池的研究现状太阳能电池虽然作为一种新兴的电池技术，但是在中国，太阳能电池的进展并不尽如人意，存在着缺乏高纯度硅材料等效率和成本方面的问题。目前国内生产的光伏组件都是通过进口多晶硅片加工成电池片后再进行组装而成，而这种方法不仅造成严重浪费还增加了产品成本。据悉，中国在太阳能电池领域的研究滞后于国外长达20年之久，尽管近10年来国家对该领域的投资逐年增加，但仍未达到足够的投入水平。同时，由于技术门槛高，国内企业对新产品研发能力不足。中国在太阳能电池的核心技术方面仍未跟上发达国家的步伐，这导致了其在该领域的技术水平相对滞后。此外，由于我国光伏产业缺乏有效的监管机制和相关配套设施，致使许多企业为了追求经济利益而盲目上马，使其失去了长期生存和可持续发展的基础。因此，政府有必要加强对太阳能发电上网和合理定价等问题的政策引导和激励，以尽快解决这些挑