太陽(yáng)能電池I-V方程顯式近似解研究

【摘要】：從人類(lèi)第一次提出光生伏特效應(yīng)開(kāi)始，太陽(yáng)能電池I-V特性就作為太陽(yáng)能電池理論研究的基礎(chǔ)，現(xiàn)在我們普遍接受由固體理論推導(dǎo)出的太陽(yáng)能電池I-V方程。但是此方程是一個(gè)隱式超越方程，我們不能運(yùn)用初等函數(shù)完成電流關(guān)于電壓或者電壓關(guān)于電流的表達(dá)，這就給我們以后的研究在計(jì)算和推導(dǎo)過(guò)程帶來(lái)了麻煩。因此許多研究者就想出很多處理辦法，為了達(dá)到電流或電壓的顯式表達(dá)，但是這些數(shù)學(xué)處理后得出來(lái)的表達(dá)式，不是表達(dá)式本身復(fù)雜，就是表達(dá)式參數(shù)缺少明確的物理意義，或者計(jì)算精度不是很高。 基于上述前人研究不夠完善的地方，本文提出太陽(yáng)能電池I-V方程近似解理論，這樣就很容易得出電流電壓的顯式表達(dá)，同時(shí)得出的表達(dá)式物理意義明確，表達(dá)式參數(shù)值與最初的太陽(yáng)能電池I-V方程參數(shù)值大小接近。然后對(duì)上述的近似解理論模型進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)此模型參數(shù)進(jìn)行求解。 最后本文運(yùn)用上述近似解理論模型，求解出最大功率電流或者電壓的顯式表達(dá)式。在太陽(yáng)能電池最大功率輸出的問(wèn)題上，前人在最大功率跟蹤算法上，已經(jīng)提出了三種算法，但是都有一定的不足之處，在此基礎(chǔ)上本文提出了另一種跟蹤算法：減半步長(zhǎng)擾動(dòng)法。 【關(guān)鍵詞】：太陽(yáng)能電池I-V方程 顯式 近似解理論 減半步長(zhǎng)擾動(dòng)法
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TM914.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 太陽(yáng)能電池研究的意義9-10
• 1.2 太陽(yáng)能電池 I-V 方程顯式近似解研究的意義10-12
• 1.2.1 太陽(yáng)能電池 I-V 方程的顯式解10-11
• 1.2.2 近似解研究的意義11-12
• 1.3 太陽(yáng)能電池?cái)?shù)學(xué)物理模型的由來(lái)12-15
• 1.3.1 PN 結(jié)摻雜與 PN 結(jié)效應(yīng)12
• 1.3.2 PN 結(jié)擴(kuò)散方程12-13
• 1.3.3 PN 漂移方程13
• 1.3.4 二極管粒子濃度連續(xù)性方程和方程的解13-15
• 1.4 太陽(yáng)能電池理論研究的重點(diǎn)15-16
• 1.5 本文主要研究的內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)16-19
• 第2章 太陽(yáng)能電池 I-V 方程顯式近似解推導(dǎo)過(guò)程19-34
• 2.1 國(guó)內(nèi)外 I-V 超越方程研究現(xiàn)狀19-22
• 2.1.1 直接求解超越方程法19-20
• 2.1.2 泰勒展開(kāi)法20-21
• 2.1.3 類(lèi)橢圓模型21-22
• 2.1.4 權(quán)重分配擬合法22
• 2.1.5 理想太陽(yáng)能電池模型22
• 2.2 半導(dǎo)體二極管電阻化模型假設(shè)22-23
• 2.3 I-V 方程的顯式近似解23-30
• 2.3.1 R_(sh)=∞且 R_s=0 模型23-24
• 2.3.2 R_(sh)=∞且 R_s≠0 模型24-26
• 2.3.3 R_(sh)≠∞且 R_s=0 模型26-27
• 2.3.4 R_(sh)≠∞且 R_s≠0 模型27-30
• 2.4 工程運(yùn)算上選擇的模型30-31
• 2.5 太陽(yáng)能電池模型的修正31-33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 第3章 I-V 特性函數(shù)模型檢驗(yàn)及參數(shù)求解34-50
• 3.1 太陽(yáng)能電池 I-V 特性測(cè)量34-35
• 3.2 擬合數(shù)據(jù)的軟件選擇及擬合的方法35
• 3.3 模型擬合程序與擬合的初值35-40
• 3.3.1 模型一擬合與初值求解35-36
• 3.3.2 模型二擬合與初值求解36
• 3.3.3 模型三擬合與初值求解36-38
• 3.3.4 模型四的擬合與初值求解38-40
• 3.4 模型的擬合結(jié)果分析40-44
• 3.5 模型參數(shù)求解辦法44-47
• 3.5.1 各個(gè)模型下串聯(lián)電阻值45
• 3.5.2 各個(gè)模型下并聯(lián)電阻值45-47
• 3.5.3 各模型 I_(ph)、I_0、A 的對(duì)應(yīng)值47
• 3.6 本章小結(jié)47-50
• 第4章 太陽(yáng)能電池最大功率及相關(guān)技術(shù)50-59
• 4.1 太陽(yáng)能電池最大功率研究意義50
• 4.2 各模型下最大功率與最佳負(fù)載的函數(shù)表達(dá)50-52
• 4.3 工程上最大功率控制理論52-54
• 4.4 三種最大功率跟蹤技術(shù)方法54-55
• 4.5 減半步長(zhǎng)擾動(dòng)法55-57
• 4.6 本章小結(jié)57-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-65
• 致謝65

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富銦與富銅CuInSe_2薄膜的光電性能    王信春;

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PE“新銳”王剛：太陽(yáng)能行業(yè)的堅(jiān)定支持派    本報(bào)記者 翁海華

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基于酞菁銅的太陽(yáng)能電池的研究    劉一婷

反型聚合物太陽(yáng)能電池的研究    李福民

聚合物太陽(yáng)能電池中光吸收增強(qiáng)效應(yīng)的研究    李國(guó)龍

聚光多結(jié)太陽(yáng)能電池的設(shè)計(jì)、制備及可靠性研究    宋明輝

半透明聚合物太陽(yáng)能電池的研究    徐洋

光活性層摻雜及新型透明電極在聚合物太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用研究    章文峰

反型體異質(zhì)結(jié)聚合物太陽(yáng)能電池的研究    陶晨

有機(jī)/聚合物太陽(yáng)能電池：活性層結(jié)構(gòu)、形貌及光伏性能    薛麗麗

噴涂法制備聚合物太陽(yáng)能電池器件研究    陳征

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用電化學(xué)阻抗譜研究染料敏化太陽(yáng)能電池的電子傳輸與復(fù)合特性    和川

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