评估二维聚光器对聚光光伏系统电性能影响的计算方法

摘要

评估二维聚光器对聚光光伏系统电性能影响的计算方法，针对采用二维聚光器的太阳能聚光光伏系统，沿着聚光太阳能流在晶体硅光伏电池不均匀分布的方向进行离散，形成多个离散单元，根据多晶硅光伏电池的等效电路，形成多个离散单元并联的二维多二极管计算模型，将离散的二维聚光太阳能流转换为短路电流并对应设置到二维多二极管计算模型的离散单元恒流源中去，然后采用迭代法或Multisim软件建立图形化程序计算出二维聚光光伏光热系统输出电能，从而实现评估二维聚光器聚光均匀度对聚光光伏系统的影响。

主权项

评估二维聚光器对聚光光伏系统电性能影响的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：1)若干单体晶体硅光伏电池之间通过焊带连接形成晶体硅光伏电池组，在晶体硅光伏电池组采光面上建立xoy坐标系，单体晶体硅光伏电池沿y轴方向串联连接，串联数量为m；沿着y轴方向的焊带，对应形成了焊带电路，共计l个焊带电路，每个焊带电路的等效电阻为R_h,s；2)在晶体硅光伏电池组两端，由汇流带将l个焊带电路连接起来，汇流带包含相邻焊带之间的汇流带以及外接电路的汇流带，形成了汇流带电路，相邻焊带之间的汇流带的等效电阻为R_hl,s，外接电路的汇流带的等效电阻为R_hl,o；3)二维聚光器聚光能流在晶体硅光伏电池组采光面上，沿着y轴的聚光能流密度分布均匀，沿着x轴的聚光能流密度分布不均匀；4)将晶体硅光伏电池组沿着x轴方向离散，形成n个离散单元，每个离散单元的晶体硅光伏电池组串联电阻为R_s,i，晶体硅光伏电池组沿着y轴方向不离散；5)根据晶体硅光伏电池等效电路，对于步骤4)中的一个离散单元，形成一个离散单元等效电路，一个离散单元等效电路包括：离散单元二极管、离散单元恒流源I_sc,i以及离散单元的晶体硅光伏电池组串联电阻R_s,i，离散单元等效电路的连接方式为：离散单元二极管与离散单元恒流源相互并联，然后与离散单元的晶体硅光伏电池组串联电阻R_s,i串联；6)将n个离散单元按照步骤5)中的连接方式形成n个离散单元等效电路，按照并联的方式相互连接这n个离散单元等效电路；7)在步骤6)中的n个离散单元等效电路相互并联的基础上，对应焊带与汇流带在多晶硅光伏电池组所处位置，串联或并联入焊带电路的等效电阻R_h,s、相邻焊带之间的汇流带的等效电阻R_hl,s与外接电路的汇流带的等效电阻R_hl,o；焊带电路的等效电阻R_h,s与相邻焊带之间的汇流带的等效电阻R_hl,s串联后，再与焊带电路的等效电阻R_h,s并联后，最后与外接电路的汇流带的等效电阻R_hl,o串联；8)在步骤7)基础上，将IV分析仪串联入内，形成一个闭合回路，完成二维聚光器聚光下的晶体硅光伏电池组的二维多二极管等效电路；9)对于步骤5)中的离散单元等效电路的离散单元二极管，设置离散单元二极管反向饱和电流I_0,i、离散单元二极管理想因子A_i以及离散单元二极管温度T_i：10)对步骤5)中的离散单元等效电路中的离散单元恒流源I_sc,i的设置：11)计算出二维聚光光伏系统输出电能，完成二维聚光器对聚光光伏系统电性能评估。