基于虚拟仪器的太阳能电池测试实验教学平台的设计

发布时间：2019-10-30 14:40

【摘要】：二十一世纪以来,随着能源危机和环境问题的日益严峻,利用太阳能电池对太阳能进行开发和利用得到了全球的广泛关注。随之而来的是,太阳能电池产业进入了高速增长期,市场对太阳能电池的测试解决方案提出了迫切需要。与此同时,在各大高校实验教学中,对太阳能电池参数测试的实验也变得愈加普遍。因此,对适合于实验教学研究的太阳能电池测试系统的研制有着十分重要的意义。本文主要设计并研制了一种性能稳定、模块化的太阳能电池测试平台。整个测试系统包括硬件和软件两部分,硬件部分主要完成对太阳光模拟器、恒温样品台、测试电路以及数据采集与显示模块的选型和设计。太阳光模拟器选用短弧氙灯作为模拟太阳光源,设计了灯室和外形结构,并加工成型,经测试达到AM1.5条件太阳光能量需求;恒温样品台利用半导体制冷片组件控制测试平台恒定25℃;测试电路利用补偿法电路实现电阻补偿;数据采集与显示通过PCI8735数据采集卡和计算机共同实现。软件部分采用虚拟仪器作为开发工具,利用LabVIEW软件平台进行编程,实现对测试电路中信号的自动采集,并完成了对太阳能电池IV特性曲线的实时描绘与显示,以及对其开路电压、短路电流、最大功率点、填充因子和光电转换效率等参数的跟踪计算。利用本测试平台对同一太阳能电池样品进行了多次重复测试,并与高精度测试设备所测结果进行了对比分析,证明该测试系统稳定性与重复性良好,开路电压和短路电流最高测试误差在1%以内,完全满足实验精度要求,能很好的测试并描绘出太阳能电池IV特性曲线并跟踪计算出其性能参数。另一方面,本测试平台可操作性高,非常适合用于实验室教学。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM914.4

【参考文献】

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本文编号：2553845