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本课题以太阳电池输出功率的二元特性分析为基础來展开研究.传统的分析功率以及效率的方法中,均以电池输出的电流、电压为出发点,事实上,电池输出的伏安特性,功率特性以及效率等都可4温度和光强來确定,因此本论文以最基本的温度和光强为出发点对太阳电池的各种输出特性进行了研究,其主要的创新点及结果如下: 第一,针对太阳电池输出的伏安特性,功率特性以及效率可4温度和光强所确定的特点,详细分析了它们关于温度和光强的二元特性,推导出了理想太阳电池精确的.各自的模型,便能得到相应条件下的伏安特性方程,功率-电压方程以及效率-电压方程.这为太阳电池的分析提供了一种新的思想方法。 第二,第三章针对目前国内外的许多文献都直接运用忽略实际太阳电池并联内阻甚允于忽略串联内阻的简化模型的问题,通过图形及数值计算,证实了电池并联内阻可以被忽略的事实和给出了电池串联内阻只有在Rs≤0.001Ω时才可以被忽略的条件. 第三,4于电池的最佳负载能唯一确定电池的最大输出功率,所以第四章详细推导出了求解串联内阻公式.它与第2点创新对实际工程应用具有重要的参考价值。 第四,为了跟踪太阳电池的最大输出功率,第五章推导了太阳电池最大输出功率以及效率的二元函数,提出了直接检测光强和温度來计算最大输出功率的直接检测计算法,仿真结果表明该方法能够快速地响应突变天气.这为实现MPPT提供了新的思路。 第五,提出了一个聚光限制条件。目前许多人提出用透镜在太阳电池上方聚集几十个甚允上千个太阳來提高电池的输出效率,但是极少有人考虑到这样做电池板究竟能否承受的问题.本论文则以太阳电池所能承受的最高温度为限制条件,给出了一个聚光限制条件.该条件说明对太阳电池的聚光不能无限制的进行。