單晶硅片面積

單晶電池片形狀是通過(guò)使用直拉法形成的圓柱形硅棒，經(jīng)過(guò)切割后生成。單晶硅片面積計(jì)算思路，即硅片原始的圓形面積減去四邊弧形（硅片加工時(shí)被切割去除,即圖例中陰影部分）面積得出。計(jì)算過(guò)程如下。

1、參數(shù)設(shè)定。

（1）設(shè)圓形硅片直徑為d,即經(jīng)過(guò)切割后硅片對(duì)角線長(zhǎng)度；

（2）設(shè)硅片經(jīng)過(guò)切割后，對(duì)徑長(zhǎng)度為L(zhǎng)，即若M156*156硅片，L=156。

(3) ?設(shè)硅片單邊被切割去的弧形面積為S1，設(shè)硅片單邊被切割去的弧形對(duì)應(yīng)扇形面積為S2，設(shè)扇形內(nèi)部由硅片圓形兩半徑組成的等腰三角形面積為S3，

2、公式計(jì)算。

S=π*（d/2）2-4* S1

=π*（d/2）2-4*( S2- S3)

=?π*（d/2）2-?4*﹛?(n*π*(d/2)2/360-(2*)*(L/2)/2﹜

其中，

S，為單晶硅片面積，適用于單晶任意對(duì)徑硅片。

S1= S2- S3;

S2=??n*π*R2/360,n為弧長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的圓心角n=2*arcos(L/d)，R=（d/2）;

S3=(2*)*(L/2)/2;(為等腰三角形OAC的面積S3=AC*OB/2)

3、效率換算

Uoc（或Voc）:開路電壓

Isc：短路電流

Eat：效率

Rs：串聯(lián)電阻（也叫內(nèi)電阻）

Rsh：并聯(lián)電阻

FF：填充因子

Pmpp：最大功率

Umpp：最大功率點(diǎn)電壓

Impp：最大功率點(diǎn)電流

Irev1：反向電流1(-10V)

Irev2：反向電流2(-12V)

Ncell：轉(zhuǎn)換效率

光強(qiáng)單位：W/m2

在所有參數(shù)中，只有電壓和電流是測(cè)量值，其他參數(shù)均是計(jì)算值。

Pmpp為在I-V曲線上找一點(diǎn)，使該點(diǎn)的電壓乘以電流所得最大，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓就是最大功率點(diǎn)電壓Umpp，該點(diǎn)的電流就是最大功率點(diǎn)電流Impp

Rs是在光強(qiáng)在1000W/m2和500W/m2下所得最大功率點(diǎn)的電壓差與電流差的比值，只是一個(gè)計(jì)算值，所以有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)負(fù)值的情況。很多公司以小于0.0035Ω作為卡控標(biāo)準(zhǔn)，如果超出0.0035Ω會(huì)被卡出，因?yàn)閱纹韪?，在整塊組件中影響其他電池片的電流，從而降低整塊組件的功率。

Rsh為暗電流曲線下接近電流為0時(shí)曲線的斜率；

Irev1為電壓為-10V時(shí)的反向電流；

Irev2為電壓為-12V時(shí)的反向電流；

Rs和Rsh決定FF，Rsh和Irev1、 Irev2有對(duì)應(yīng)的關(guān)系，計(jì)算公式如下：

Ncell= Pmpp/S（硅片面積）*光強(qiáng)??

Pmpp= Umpp*Impp= Uoc*Isc*FF

FF=（Umpp*Impp）/（Uoc*Isc）

ETA=((Uoc*Isc)*（Umpp*Impp）/（Uoc*Isc）)/W*S（硅片面積）

正常測(cè)試溫度為25±2℃，隨著溫度的升高，開路電壓急劇降低，短路電流略微增大，整體轉(zhuǎn)換效率降低；???

正常光強(qiáng)為1000±50W/m2，隨著光強(qiáng)的降低，開路電壓略微降低，短路電流急劇下降，整體轉(zhuǎn)換效率降低。

測(cè)試分選參數(shù)：

1、開路電壓：

在一定的溫度和輻照度條件下，太陽(yáng)電池在空載情況下的端電壓，用Voc表示，PN結(jié)開路，即I=0，此時(shí)PN結(jié)兩端的電壓即為開路電壓。將I=0代入伏安特性方程得：KTln(IL/IS+1)/q。太陽(yáng)電池的開路電壓與電池面積大小無(wú)關(guān)。太陽(yáng)電池的開路電壓與入射光譜輻照度的對(duì)數(shù)成正比。

2、短路電流：

在一定的溫度和輻照條件下，太陽(yáng)電池在端電壓為零時(shí)的輸出電流，通常用Isc來(lái)表示。將PN結(jié)短路（V=0），因而IF=0，這時(shí)所得的電流為短路電流Isc，顯然有：Isc= IL ，Isc與太陽(yáng)電池的面積大小有關(guān)，面積越大， Isc越大。Isc與入射光的輻照度成正比。

3、最大功率點(diǎn)：

在太陽(yáng)電池的伏安特性曲線上對(duì)應(yīng)最大功率的點(diǎn)，又稱最佳工作點(diǎn)。

4、最佳工作電壓：

太陽(yáng)電池伏安特性曲線上最大功率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電壓。通常用Vm表示

5、最佳工作電流：

太陽(yáng)電池伏安特性曲線上最大功率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電流。通常用Im表示

6、轉(zhuǎn)換效率：

受光照太陽(yáng)電池的最大功率與入射到該太陽(yáng)電池上的全部輻射功率的百分比。?η= Vm Im / At Pin其中Vm和Im分別為最大輸出功率點(diǎn)的電壓和電流，At為太陽(yáng)電池的總面積，Pin為單位面積太陽(yáng)入射光的功率。

7、填充因子：

太陽(yáng)電池的最大功率與開路電壓和短路電流乘積之比，通常用FF表示：FF = ImVm/ IscVoc

IscVoc是太陽(yáng)電池的極限輸出功率，ImVm是太陽(yáng)電池的最大輸出功率，填充因子是表征太陽(yáng)電池性能優(yōu)劣的一個(gè)重要參數(shù)。

8、電流溫度系數(shù)：

在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，被測(cè)太陽(yáng)電池溫度每變化1℃?，太陽(yáng)電池短路電流的變化值，通常用α表示。對(duì)于一般晶體硅電池?α= + 0.1%/℃。

9、電壓溫度系數(shù)：

在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，被測(cè)太陽(yáng)電池溫度每變化1℃?，太陽(yáng)電池開路電壓的變化值，通常用β表示。對(duì)于一般晶體硅電池?β?= - 0.38%/℃。