太阳能光伏电池转换效率计算

关于太阳能光伏电池转换效率计算转换效率的定义在标准测试条件下太阳电池外部回路上连接最佳负载时的最大能量转换效率。

η=Pm/Pinη：转换效率

Pm：最大功率（峰值功率）

Pin：太阳入射功率第2页,共15页，2024年2月25日，星期天标准测试条件地面用太阳电池测试标准条件（STC）：

（1）：大气质量为AM1.5时的太阳光谱分布（2）：太阳辐照强度为1000W/m2.

（3）：温度为25±1℃.注：在STC条件下测试的电池功率叫“峰瓦数”。第3页,共15页，2024年2月25日，星期天单位换算1MW=1,000,000W1W=1000mW1m=100cm1m2=10000cm2标准光强1000W/m2

等同于0.1W/cm2100mW/cm2

第4页,共15页，2024年2月25日，星期天通过功率计算转换效率

例1

有一电池片单片面积为100cm2

，在STC条件下的功率为2W，求转换效率。

解析:

标准光强：100mW/cm2

最大功率：Pm=2W=2000mW

入射功率：Pin=100(单片面积)×100（标准光强）

=10000mW

转换效率:η=Pm/Pin=2000/10000=20%第5页,共15页，2024年2月25日，星期天S1S2S第6页,共15页，2024年2月25日，星期天通过功率计算转换效率例2

有一单晶硅电池片，在STC条件下单片功率为2.5W,求其转换效率？解析：求面积S(近似值)

矩形面积：S1=125*125=15625mm2

=156.25cm2

角面积(S2)：看作三角形计算，即弧度“l”视为直线“l1”

根据勾股定律a2+b2=c2

第7页,共15页，2024年2月25日，星期天通过功率计算转换效率

S2=1/2*d*f=1/2*(62.5-41.46)2=221.34mm2S=S1-4S2=15625-4-221.34=14739.64mm2=147.4cm2Pin=147.4*100=14740mWPm=2.5*1000=2500mWη=Pm/Pin=2500/14740=16.96%第8页,共15页，2024年2月25日，星期天通过转换效率求功率例3

有一电池片转换效率14%，单片面积24336mm2

，求最大功率Pm。解析：

S=24336mm2=243.36cm2Pin=243.36cm2*100mW/cm2=24336

mWPm＝Pin*η=24336*14%=3407.04mW=3.4W第9页,共15页，2024年2月25日，星期天

电池片面积计算第10页,共15页，2024年2月25日，星期天一、求长度a1，a

a12+h2=b2a1===41.4578mma=2a1=2*41.4578=82.9156mm第11页,共15页，2024年2月25日，星期天二、求角度α，βcosα=h/b=62.5/75=0.8333α≈33.5573。

β=90-2α=90-2*33.5573=90-67.1146=22.8854。第12页,共15页，2024年2月25日，星期天三、求S1，S2S1=1/2*a*h=1/2*82.9156*62.5=2591.1125mm2S2=β/360*3.14159*b2=22.8854/360*3.14159*752=1123.3835mm2第13页,共15页，2024年2月25日，星期天四、求总面积SS=S1*4+S2*4=2591