太阳能电池的主要技术参数

太阳能电池片的主要技术参数包括：开路电压、短路电流、最大功率、最大功率下的电压和电流、填充因子、转换效率、等效串联电阻等。以上参数的值可由太阳能电池片分选仪进行测量得出。  

一、开路电压（Uoc）  

太阳能电池片的开路电压是指：温度处于25℃情况下，将太阳能电池片置于AM1.5（根据百度百科理解：AM的英文全称air-mass，中文译文是大气质量，其值为光线通过大气的实际距离除以大气的垂直厚度。

AM1.5是指光线通过大气的实际距离为大气垂直厚度的1.5倍，因为中国、美国、欧洲等国家大多处于光谱条件为AM1.5的纬度，所以以AM1.5的光谱条件为标准）的光谱条件、辐照度为100mW/cm2的光源下照射，且太阳能电池片未接负载（即开路）时的端电压。常用太阳能电池片（硅太阳能电池片）的开路电压约为0.6V。  

开路电压与温度有关，温度升高、电压略有下降。开路电压与电池片面积无关。    

二、短路电流（Isc）  

太阳能电池片的短路电流是指：温度处于25℃时，将太阳能电池片置于AM1.5的光谱条件、辐照度为100mW/cm2的光源下照射，电池片短路时的输出电流。  

短路电流与电池片面积、光照强度、温度有关。电池面积越大、光照强度越强，短路电流越大；温度升高，短路电流略有上升。    

三、最大输出功率（Pm）  

太阳能电池的工作电压（个人理解：工作电压即连接负载时的电压）和工作电流（个人理解：工作电流即连接负载时的电流）随负载电阻的变化而变化，将不同阻值所对应的工作电压和工作电流值绘制成曲线，可得到太阳电池的伏安特性曲线。



图片来源：中国慕课大学《光伏发电工程技术》  

如果某一电阻值所对应的工作电压值和工作电流值的乘积大于所有其他负载电阻值所对应的工作电压值和工作电流值的乘积，即该电阻值所对应的工作电压与工作电流乘积最大，则该乘积为最大输出功率（Pm）。此时的工作电压为最佳工作电压（Um），此时的工作电流为最佳工作电流（Im）。  

最大输出功率、最佳工作电压、最佳工作电流的关系为：Pm=UmIm。    

四、填充因子（FF）  

太阳能电池的填充因子是指最大输出功率与开路电压和短路电流乘积的比值。 填充因子的公式为：FF=Pm/（Uoc·Isc）=Um·Im/（Uoc·Isc）。填充因子的值小于1，填充因子数值较大的太阳能电池较好。    

五、转换效率（η）  

太阳能电池的转换效率是指最大输出功率与入射光能量的比值。转换效率是太阳能电池的最大能量转换效率。   转换效率的公式为：η=Pm/（A·Pin）=FF·Uoc·Isc/（A·Pin）。其中，A为电池片的面积，Pin为单位面积的入射光功率，Pin=1000W/m2=100mW/cm2。   转换效率与电池结构、电池材料性质、电池工作温度、放射性颗粒辐射损伤、环境变化有关。    

六、等效串联电阻  

太阳能电池片内部的等效串联电阻可影响其正向伏安特性（个人理解：因为PN结反向通电时处于截止状态，所以等效串联电阻不影响太阳能电池的反向伏安特性曲线，只影响太阳能电池的正向伏安特性曲线）和短路电流。串联电阻的增大可使太阳能电池的填充因子和转换效率降低。

   

图片来源：网络资料      

审核编辑：刘清