太陽能電池性能參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)的試驗(yàn)研究

【摘要】：隨著能源危機(jī)和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)峻，世界各國都高度重視利用太陽能電池對(duì)太陽能進(jìn)行開發(fā)和應(yīng)用。目前，在國家政策的支持和引導(dǎo)下，太陽能電池產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了爆炸性增長，從而對(duì)太陽能電池的測(cè)試和測(cè)量解決方案有著極為緊迫的需要。有效改善太陽能電池的測(cè)試方法和測(cè)試方案、提高太陽能電池的測(cè)試能力，是提高太陽能電池生產(chǎn)和應(yīng)用效率的一個(gè)重要因素。 本文首先介紹了太陽能測(cè)試系統(tǒng)的分類與組成，然后根據(jù)太陽能電池的測(cè)試原理以及測(cè)試系統(tǒng)所具備的功能，研究并設(shè)計(jì)了一套太陽能電池戶外性能參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)。系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分，硬件部分主要完成太陽能電池支架、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)、溫度采集電路的設(shè)計(jì)與總輻射表、直流電子負(fù)載、數(shù)據(jù)采集卡的選型，軟件部分是基于LabVIEW平臺(tái)的編程，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。該系統(tǒng)不僅能夠同時(shí)測(cè)試單晶硅、多晶硅和非晶硅等太陽能電池的伏安特性曲線，而且可以測(cè)試太陽能電池在光照入射角、負(fù)載類型、陰影、溫度等因素影響下的輸出特性，在綜合測(cè)試能力上具有創(chuàng)新性。 系統(tǒng)自搭建完成以來，對(duì)單晶硅、多晶硅和非晶硅太陽能電池進(jìn)行了各種各樣的測(cè)試，從測(cè)試結(jié)果可以看出系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好。并且通過數(shù)據(jù)分析得出了光照入射角對(duì)太陽能電池輸出功率有較大的影響且呈現(xiàn)一定規(guī)律，負(fù)載類型對(duì)太陽能電池的輸出基本沒有影響以及小面積陰影對(duì)太陽能電池的輸出具有較大影響且功率輸出的下降幅度與陰影面積成正比等有用的結(jié)論，對(duì)太陽能電池的安裝利用具有一定的參考意義。 【關(guān)鍵詞】：太陽能電池 數(shù)據(jù)采集 伏安特性 影響因素
【學(xué)位授予單位】：中國計(jì)量學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM914.4
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 圖清單11-13
• 表清單13-14
• 1 緒論14-18
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.3 課題研究的意義16
• 1.4 論文的研究目的和主要內(nèi)容16-18
• 2 太陽能電池測(cè)試系統(tǒng)原理18-29
• 2.1 太陽能電池測(cè)試系統(tǒng)的分類與組成18-20
• 2.2 太陽能電池分類與原理20-22
• 2.2.1 太陽能電池分類與現(xiàn)狀20-22
• 2.2.2 太陽能電池工作原理22
• 2.3 太陽能電池測(cè)試原理22-26
• 2.3.1 伏安特性測(cè)試原理23-26
• 2.3.2 影響因素條件下的測(cè)試原理26
• 2.4 溫度傳感器原理26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 3 太陽能電池性能參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)29-37
• 3.1 太陽能電池測(cè)試系統(tǒng)的總體組成29-35
• 3.1.1 太陽能電池支架29-31
• 3.1.2 數(shù)據(jù)采集與顯示模塊31-33
• 3.1.3 系統(tǒng)供電設(shè)備33
• 3.1.4 實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)33-34
• 3.1.5 軟件平臺(tái)的選擇與簡介34-35
• 3.2 總體設(shè)計(jì)35-36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 4 測(cè)試系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)與選型37-52
• 4.1 太陽能電池支架的設(shè)計(jì)37-39
• 4.2 數(shù)據(jù)采集與顯示模塊的選型39-48
• 4.2.1 總輻照度采集模塊39-42
• 4.2.2 溫度采集模塊42-45
• 4.2.3 電子負(fù)載45-48
• 4.3 不間斷電源的選型48-50
• 4.4 實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)的設(shè)計(jì)50
• 4.5 系統(tǒng)整體硬件的搭建50-51
• 4.6 本章小結(jié)51-52
• 5 基于 LabVIEW 的軟件設(shè)計(jì)52-64
• 5.1 儀器與計(jì)算機(jī)通信52-53
• 5.2 系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì)53-63
• 5.2.1 用戶登錄模塊53-56
• 5.2.2 參數(shù)配置模塊56
• 5.2.3 溫度采集56-57
• 5.2.4 總輻射表數(shù)據(jù)采集57-60
• 5.2.5 直流電子負(fù)載數(shù)據(jù)采集60-61
• 5.2.6 曲線顯示模塊61-62
• 5.2.7 系統(tǒng)總體主程序62-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 6 實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析64-80
• 6.1 伏安特性曲線的測(cè)試64-65
• 6.2 輸出功率的影響因素分析65-79
• 6.2.1 光照入射角對(duì)太陽能電池輸出功率的影響65-68
• 6.2.2 負(fù)載類型對(duì)太陽能電池輸出功率的影響68-71
• 6.2.3 小面積陰影對(duì)太陽能電池輸出功率的影響71-79
• 6.2.4 溫度對(duì)太陽能電池輸出功率的影響79
• 6.3 誤差分析79
• 6.4 本章小結(jié)79-80
• 7 全文總結(jié)與展望80-82
• 7.1 研究工作總結(jié)80-81
• 7.2 展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 作者簡介86

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