发布时间 : 星期四 文章光伏组件问题系列总结 - 电池片串联电阻与并联电阻更新完毕开始阅读
光伏组件问题系列总结——电池片串联电阻与并联电阻
1.0绪论
组件厂家在进行产品功率测试时,会有曲线异常的情况出现。在分析组件异常情况时,需要考虑组件串、并联电阻对组件功率的影响。因此有必要研究电池片串、并联电阻的组成及其影响。
2.0串、并联电阻的组成
太阳能电池有寄生串联和并联电阻伴随。两种寄生电阻都减小填充因子。
2.1串联电阻
串联电阻Rs主要是半导体材料的基体电阻,金属体电阻及连接电阻、金属和半导体连接产生的电阻,即串联电阻=硅片基体电阻+横向电阻+电极电阻+接触电阻。
图1串联电阻组成示意图
基体电阻由硅片的品质决定。扩散方块电阻可以调节,但又伴随着结深的变化。栅线电阻主要靠丝网印刷参数决定,重要的是栅线的清晰度和高宽比(越大越好)。当然,若单纯的减少串联电阻,栅线可以很宽,但高度较低,这样会增大遮光面积。接触电阻主要看电极印刷效果、烧结的效果等。
2.2并联电阻
并联电阻Rsh主要由于p-n结不理想或在结附近有杂质,这些都能导致结短路,尤其是在电池边缘处。并联电阻反映的是电池的漏电水平。漏电流理论上可以归结到并联电阻上。并联电阻影响太阳电池开路电压,Rsh减小会使开路电压降低,但对短路电流基本没有影响。 并联电阻过小可能由一下原因引起:
边缘漏电(刻蚀未完全、印刷漏浆)。
基体内杂质和微观缺陷。
PN结局部短路(扩散结过浅、制绒角锥体颗粒过大)。
3.0 串、并联电阻的影响
3.1 串联电阻对填充因子的影响
因为填充因子决定着电池输出功率,因此最大输出功率受串联电阻影响,可以近似表示为:
如果太阳能电池内阻定义为:
串联电阻Rs 影响短路电流,Rs 增大会使短路电流降低,而对开路电压没有影响。串联电阻的影响如图2。
图2:串联电阻对填充因子的影响
3.2 并联电阻对填充因子的影响类似的并联电阻,可以定义为: