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單晶硅片面積

單晶電池片形狀是通過使用直拉法形成的圓柱形硅棒，經(jīng)過切割后生成。單晶硅片面積計算思路，即硅片原始的圓形面積減去四邊弧形（硅片加工時被切割去除,即圖例中陰影部分）面積得出。計算過程如下。

1、參數(shù)設定。

（1）設圓形硅片直徑為d,即經(jīng)過切割后硅片對角線長度；

（2）設硅片經(jīng)過切割后，對徑長度為L，即若M156*156硅片，L=156.

（3） 設硅片單邊被切割去的弧形面積為S1，設硅片單邊被切割去的弧形對應扇形面積為S2，設扇形內(nèi)部由硅片圓形兩半徑組成的等腰三角形面積為S3，

2、公式計算。

S=π*（d/2）2-4* S1

=π*（d/2）2-4*( S2- S3)

= π*（d/2）2- 4*﹛ (n*π*(d/2)2/360-(2*)*(L/2)/2﹜

其中，S，為單晶硅片面積，適用于單晶任意對徑硅片。

S1= S2- S3;

S2= n*π*R2/360,n為弧長對應的圓心角n=2*arcos(L/d)，R=（d/2）;

S3=(2*)*(L/2)/2;(為等腰三角形OAC的面積S3=AC*OB/2)

3、效率換算

Uoc（或Voc）:開路電壓

Isc：短路電流

Eat：效率

Rs：串聯(lián)電阻（也叫內(nèi)電阻）

Rsh：并聯(lián)電阻

FF：填充因子

Pmpp：最大功率

Umpp：最大功率點電壓

Impp：最大功率點電流

Irev1：反向電流1(-10V)

Irev2：反向電流2(-12V)

Ncell：轉換效率

光強單位：W/m²

在所有參數(shù)中，只有電壓和電流是測量值，其他參數(shù)均是計算值。

Pmpp為在I-V曲線上找一點，使該點的電壓乘以電流所得最大，該點對應的電壓就是最大功率點電壓Umpp，該點的電流就是最大功率點電流Impp

Rs是在光強在1000W/m²和500W/m²下所得最大功率點的電壓差與電流差的比值，只是一個計算值，所以有時候會出現(xiàn)負值的情況。很多公司以小于0.0035Ω作為卡控標準，如果超出0.0035Ω會被卡出，因為單片串阻高，在整塊組件中影響其他電池片的電流，從而降低整塊組件的功率。

Rsh為暗電流曲線下接近電流為0時曲線的斜率；

Irev1為電壓為-10V時的反向電流；

Irev2為電壓為-12V時的反向電流；

Rs和Rsh決定FF，Rsh和Irev1、 Irev2有對應的關系，計算公式如下：

Ncell= Pmpp/S（硅片面積）*光強

Pmpp= Umpp*Impp= Uoc*Isc*FF

FF=（Umpp*Impp）/（Uoc*Isc）

ETA=((Uoc*Isc)*（Umpp*Impp）/（Uoc*Isc）)/W*S（硅片面積）

正常測試溫度為25±2℃，隨著溫度的升高，開路電壓急劇降低，短路電流略微增大，整體轉換效率降低；

正常光強為1000±50W/m²，隨著光強的降低，開路電壓略微降低，短路電流急劇下降，整體轉換效率降低。

測試分選參數(shù)：

1、開路電壓：

在一定的溫度和輻照度條件下，太陽電池在空載情況下的端電壓，用Voc表示，PN結開路，即I=0，此時PN結兩端的電壓即為開路電壓。將I=0代入伏安特性方程得：KTln(IL/IS+1)/q。太陽電池的開路電壓與電池面積大小無關。太陽電池的開路電壓與入射光譜輻照度的對數(shù)成正比。

2、短路電流：

在一定的溫度和輻照條件下，太陽電池在端電壓為零時的輸出電流，通常用Isc來表示。將PN結短路（V=0），因而IF=0，這時所得的電流為短路電流Isc，顯然有：Isc= IL ，Isc與太陽電池的面積大小有關，面積越大， Isc越大。Isc與入射光的輻照度成正比。

3、最大功率點：

在太陽電池的伏安特性曲線上對應最大功率的點，又稱最佳工作點。

4、最佳工作電壓：

太陽電池伏安特性曲線上最大功率點所對應的電壓。通常用Vm表示

5、最佳工作電流：

太陽電池伏安特性曲線上最大功率點所對應的電流。通常用Im表示

6、轉換效率：

受光照太陽電池的最大功率與入射到該太陽電池上的全部輻射功率的百分比。 η= Vm Im / At Pin其中Vm和Im分別為最大輸出功率點的電壓和電流，At為太陽電池的總面積，Pin為單位面積太陽入射光的功率。

7、填充因子：

太陽電池的最大功率與開路電壓和短路電流乘積之比，通常用FF表示：FF = ImVm/ IscVoc

IscVoc是太陽電池的極限輸出功率，ImVm是太陽電池的最大輸出功率，填充因子是表征太陽電池性能優(yōu)劣的一個重要參數(shù)。

8、電流溫度系數(shù)：

在規(guī)定的試驗條件下，被測太陽電池溫度每變化1℃ ，太陽電池短路電流的變化值，通常用α表示。對于一般晶體硅電池 α= + 0.1%/℃。

9、電壓溫度系數(shù)：

在規(guī)定的試驗條件下，被測太陽電池溫度每變化1℃ ，太陽電池開路電壓的變化值，通常用β表示。對于一般晶體硅電池 β = - 0.38%/℃。 

原標題：電池片面積換算/效率換算