专利名称：一种基于朗伯w函数的太阳电池参数提取方法
技术领域：

本发明涉及太阳电池参数的提取技术领域，具体涉及一种基于朗伯W函数的太阳电池参数提取方法。
背景技术：
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太阳电池参数(指光生电流，反向饱和电流，理想因子，并联电阻和串联电阻5个电性参数)提取技术得到光伏领域广泛研究，因为这些参数是衡量太阳电池品质优劣的重要依据，是衡量其光电转化效率的具体指标。但是包含以上参数的太阳电池电流输出方程是一个超越方程，无法解析求出各参数。为了解决这个问题，人们提出来各种太阳电池参数提取方法[(刘锋等，光电子#激光，2010.21 (8): 1181)，(王玉玲等，物理学报，2012.61:248402)]。所有方法追求的目标是高效且高精度的提取太阳电池参数。所以，在此，我们提出一种基于朗伯W函数的太阳电池参数提取方法。
发明内容:
本发明的目的是提供一种基于朗伯W函数的太阳电池参数提取方法，它可实现快速且高精度的提取太阳电池参数。本发明是通过以下技术方案实现的，方法步骤为:
(1)利用太阳电池光生电流远大于反向饱和电流，太阳电池并联电阻远大于串联电阻以及太阳电池光生电流近似等于负的短路电流3个边界条件，化简太阳电池电流输出方程的一阶微分求导方程，并结合太阳电池在短路情况、开路情况和最大功率点处的极值表述，建立3个一阶微分求导方程的封闭代数方程组，解析求出太阳电池理想因子，并联电阻和串联电阻3个参数初值；
(2)采用上述3个初值，代入基于朗伯W函数的太阳电池电流方程显化解，借助最小二乘法全局拟合光照下的太阳电池伏安特性曲线，提取出实验数据与理论公式之间标准差最小的太阳电池理想因子，并联电阻和串联电阻3个电性参数；
(3)将上述3个电性参数代入短路和开路情况下太阳电池电流输出方程，提取出太阳电池光生电流和反向饱和电流2个电性参数，并获得计算时间；
(4)将上述5个电性参数代入太阳电池电流输出方程，全局拟合光照下的伏安特性曲线，获得拟合误差。所述步骤(I)中，化简太阳电池电流输出方程的一阶微分求导方程过程中，利用了太阳电池光生电流远大于反向饱和电流，太阳电池并联电阻远大于串联电阻以及太阳电池光生电流近似等于负的短路电流3个边界条件；并借助太阳电池在短路情况、开路情况和最大功率点处的极值表述，建立3个一阶微分求导方程的封闭代数方程组，解析求出太阳电池理想因子，并联电阻和串联电阻3个电性参数初值。所述步骤(2)中，基于朗伯W函数，借助最小二乘法全局拟合光照下伏安特性曲线，可实现高精度提取太阳电池理想因子，并联电阻和串联电阻3个参数。所述步骤(3)中，将3个电性参数代入短路和开路情况下太阳电池电流输出方程为，可精确提取出太阳电池光生电流和反向饱和电流2个电性参数。根据太阳电池光生电流远大于反向饱和电流，太阳电池并联电阻远大于串联电阻以及太阳电池光生电流近似等于负的短路电流3个边界条件，那么短路情况下太阳电池电流输出方程的一阶微分求导方程为:
权利要求
1.一种基于朗伯W函数的太阳电池参数提取方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)利用太阳电池光生电流远大于反向饱和电流，太阳电池并联电阻远大于串联电阻以及太阳电池光生电流近似等于负的短路电流3个边界条件，化简太阳电池电流输出方程的一阶微分求导方程，并结合太阳电池在短路情况、开路情况和最大功率点处的极值表述，建立3个一阶微分求导方程的封闭代数方程组，解析求出太阳电池理想因子，并联电阻和串联电阻3个参数初值； (2)采用上述3个初值，代入基于朗伯W函数的太阳电池电流方程显化解，借助最小二乘法全局拟合光照下的太阳电池伏安特性曲线，提取出实验数据与理论公式之间标准差最小的太阳电池理想因子，并联电阻和串联电阻3个电性参数； (3)将上述3个电性参数代入短路和开路情况下太阳电池电流输出方程，提取出太阳电池光生电流和反向饱和电流2个电性参数，并获得计算时间； (4)将上述5个电性参数代入太阳电池电流输出方程，全局拟合光照下的伏安特性曲线，获得拟合误差。
2.权利要求1所述的一种基于朗伯W函数的太阳电池参数提取方法，其特征在于，步骤(I)中，化简太阳电池电流输出方程的一阶微分求导方程过程中，利用了太阳电池光生电流远大于反向饱和电流，太阳电池并联电阻远大于串联电阻以及太阳电池光生电流近似等于负的短路电流3个边界条件。
3.权利要求1所述的一种基于朗伯W函数的太阳电池参数提取方法，其特征在于，步骤(2)中，基于朗伯W函数，借助最小二乘法全局拟合光照下伏安特性曲线，可实现高精度提取电池理想因子，并联电阻和串联电阻3个电性参数。
全文摘要
一种基于朗伯W函数的太阳电池参数提取方法，用于能源技术领域。该方法首先利用太阳电池光生电流远大于反向饱和电流，太阳电池并联电阻远大于串联电阻以及太阳电池光生电流近似等于负的短路电流3个边界条件，建立3个一阶微分求导方程的封闭代数方程组，解析求出太阳电池理想因子，并联电阻和串联电阻3个参数初值；其次，采用上述3个初值。本发明的技术效果是可高效精确的提取电池5个参数。
文档编号G01R31/26GK103105573SQ20131003213
公开日2013年5月15日 申请日期2013年1月29日 优先权日2013年1月29日
发明者肖文波, 刘萌萌, 何兴道, 刘伟庆 申请人:南昌航空大学