【摘要】 为了实现更高的功率需求，通常将单电池组装成串并联装置。在需要较高电压的场合，在应用中采用电池串联装置。总电压U为各个单电池电压Ui的加和。与此相反，并联装置经常在有较高电流的需求时使用。此外，经常采用额定功率安培时较低的系列电池。总电流I是每个电池单电流Ii的总和。堆栈总电压和单电池电压保持一致。

六. 电池堆栈

 

为了实现更高的功率需求，通常将单电池组装成串并联装置。在需要较高电压的场合，在应用中采用电池串联装置。总电压U为各个单电池电压Ui的加和。与此相反，并联装置经常在有较高电流的需求时使用。此外，经常采用额定功率安培时较低的系列电池。总电流I是每个电池单电流Ii的总和。堆栈总电压和单电池电压保持一致。

 

两种结构在采用标准单电池时可以更灵活得进行组合。然而，对于电池堆栈而言更重要的是避免电池的失效。单电池失效会降低整个电池堆栈的性能。一般来说，堆栈和其单电池需要保持相互平衡。每个单电池要表现出相似的参数，如电压窗口或者是阻抗。在不平衡的堆栈中，可能会由于过度充电或者放电导致单电池过热。因此有必要采用先进的软件去控制单电池以及整个堆栈。

 

七. I-V曲线

 

光照射在太阳能电池上时会产生电流，输出电流的大小很大程度上取决于电池的电位，以及入射光的强度。类似于标准循环伏安试验，施加一定的电位，从初始电位扫描至终止电位，测量电池的电流。另外，具有恒定强度的光源聚焦在太阳能电池上产生电力。图8显示了太阳能电池在逐渐增强光照下和没有光照的典型IV曲线。

 

图8 –有光源和无光源下IV曲线示意图

 

当有光照时，IV曲线明显下移。随着光照强度的增加，太阳能电池产生的电流逐渐增大。在低电压下电流大小基本不变。电位为0时，电流达到最大值。随着电压的增大，电流逐渐减小。在开路电位下，电流为0。高于开路电位，需要有外部电压给电池供电。电压过大时，电池就会损坏。

 

图9是IV曲线包含参数的示意图。

 

图 9 –太阳能电池IV曲线和功率曲线的示意图。

 

短路电流：ISC是太阳能电池的最大电流，此时的电池电压为0 V，因此产生的功率为0。

 

 

短路电流随着光照强度的增加而增大。

 

开路电位：EOC是太阳能电池在给定光照强度下的最大电压，也是流经电池的电流为0时的电压。

 

\

EOC 随着光照强度的增加而增大。

 

功率：太阳能电池产生的功率P可由计算得出：

 

得到的功率曲线显示有功率最大值Pmax。

 

填充系数：表征电池整体的性能一个重要参数，它描述了太阳能电池的质量和理想状态，填充系数是实际功率最大值Pmax 与理论功率最大值的比值。公式如下：

 

 EMP 和IMP 是I-V曲线中在最大功率值处的电位和电流。

 

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