大家好！今天让小编来大家介绍下关于光伏电压测量_如何用万能表检测太阳能电池板的瓦数的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。
文章目录列表:
1.光伏电池的评测方法2.如何用万能表检测太阳能电池板的瓦数
3.我想测光伏电池板的电流电压需要什么霍尔传感器
光伏电池的评测方法
一、等效电路模型
PV电池的等效电路模型（如图1所示）能够帮助我们深入了解这种器件的工作原理。理想PV电池的模型可以表示为一个感光电流源并联一个二极管。光源中的光子被太阳能电池材料吸收。如果光子的能量高于电池材料的能带，那么电子就被激发到导带中。如果将一个外部负载连接到PV电池的输出端，那么就会产生电流。
图1. 由一个串联电阻（RS）和一个分流电阻（rsh）和一个光驱电流源构成的光伏电池等效电路。
由于电池衬底材料及其金属导线和接触点中存在材料缺陷和欧姆损耗，PV电池模型必须分别用串联电阻（RS）和分流电阻（rsh）表示这些损耗。串联电阻是一个关键参数，因为它限制了PV电池的最大可用功率（PMAX）和短路电流（ISC）。
PV电池的串联电阻（rs）与电池上的金属触点电阻、电池前表面的欧姆损耗、杂质浓度和结深有关。在理想情况下，串联电阻应该为零。分流电阻表示由于沿电池边缘的表面漏流或晶格缺陷造成的损耗。在理想情况下，分流电阻应该为无穷大。
要提取光伏电池的重要测试参数，需要进行各种电气测量工作。这些测量通常包含直流电流和电压、电容以及脉冲I-V。
二、PV电池的直流电流-电压（I-V）测量
可以利用直流I-V[9]曲线图对PV电池进行评测，I-V图通常表示太阳能电池产生的电流与电压的函数关系（如图2所示）。电池能够产生的最大功率（PMAX）出现在最大电流（IMAX）和电压（VMAX）点，曲线下方的面积表示不同电压下电池能够产生的最大输出功率。我们可以利用基本的测量工具（例如安培计和电压源），或者集成了电源和测量功能的仪器（例如数字源表[10]或者源测量单元SMU[11]），生成这种I-V曲线图[12]。为了适应这类应用的需求，测试设备必须能够在PV电池测量可用的量程范围内提供电压源并吸收电流，同时，提供分析功能以准确测量电流和电压。简化的测量配置如图3所示。
图2. 该曲线给出了PV电池的典型正偏特性，其中最大功率（PMAX）出现在最大电流（IMAX）和最大电压（VMAX）的交叉点。
图3. 对太阳能电池进行I-V曲线测量的典型系统，由一个电流源和一个伏特计组成。
测量系统应该支持四线测量模式。采用四线测量技术能够解决引线电阻影响测量精度的问题。例如，可以用其中一对测试引线提供电压源，用另一对引线测量流过电池的电流。重要的是要把测试引线放在距离电池尽可能近一些的地方。 图4给出了利用SMU测出的一种被照射的硅太阳能电池的真实直流I-V曲线。由于SMU能够吸收电流，因此该曲线通过第四象限，并且支持器件析出功率。
图4. 正偏（被照射的）PV电池的这种典型I-V曲线表示输出电流随电压升高而快速上升的情形。
三、总体效率的测量参数
其它一些可以从PV电池直流I-V曲线中得出的数据表征了它的总体效率——将光能转换为电能的好快程度——可以用一些参数来定义，包括它的能量转换效率、最大功率性能和填充因数。最大功率点是最大电池电流和电压的乘积，这个位置的电池输出功率是最大的。
填充因数（FF）是将PV电池的I-V特性与理想电池I-V特性进行比较的一种方式。理想情况下，它应该等于1，但在实际的PV电池中，它一般是小于1的。它实际上等于太阳能电池产生的最大功率（PMAX=IMAXVMAX）除以理想PV电池产生的功率。填充因数定义如下：
FF = IMAXVMAX/(ISCVOC)
其中IMAX=最大输出功率时的电流，VMAX =最大输出功率时的电压，ISC =短路电流，VOC=开路电压。
转换效率（h）是光伏电池最大输出功率（PMAX）与输入功率（PIN）的比值，即：
h = PMAX/PIN
PV电池的I-V测量可以在正偏（光照下）或反偏（黑暗中）两种情况下进行。正偏测量是在PV电池照明受控的情况下进行的，光照能量表示电池的输入功率。用一段加载电压扫描电池，并测量电池产生的电流。一般情况下，加载到PV电池上的电压可以从0V到该电池的开路电压（VOC）进行扫描。在0V下，电流应该等于短路电流（ISC）。当电压为VOC时，电流应该为零。在如图1所示的模型中，ISC近似等于负载电流（IL）。
PV电池的串联电阻（rs）可以从至少两条在不同光强下测量的正偏I-V曲线中得出。光强的大小并不重要，因为它是电压变化与电流变化的比值，即曲线的斜率，就一切情况而论这才是有意义的。记住，曲线的斜率从开始到最后变化很大，我们所关心的数据出现在曲线的远正偏区域（far-forward region），这时曲线开始表现出线性特征。在这一点，电流变化的倒数与电压的函数关系就得出串联电阻的值：
rs = ΔV/ΔI
到目前为止本文所讨论的测量都是对暴露在发光输出功率下，即处于正偏条件下的PV电池进行的测量。但是PV器件的某些特征，例如分流电阻（rsh）和漏电流，恰恰是在PV电池避光即工作在反偏情况下得到的。对于这些I-V曲线，测量是在暗室中进行的，从起始电压为0V到PV电池开始击穿的点，测量输出电流并绘制其与加载电压的关系曲线。利用PV电池反偏I-V曲线的斜率也可以得到分流电阻的大小（如图5所示）。从该曲线的线性区，可以按下列公式计算出分流电阻：
rsh = ΔV Reverse Bias/ΔI Reverse Bias
图5. 利用PV电池反偏I-V曲线的斜率可以得到PV电池的分流电阻。
除了在没有任何光源的情况下进行这些测量之外，我们还应该对PV电池进行正确地屏蔽，并在测试配置中使用低噪声线缆。
四、电容测量
与I-V测量类似，电容测量也用于太阳能电池的特征分析。根据所需测量的电池参数，我们可以测出电容与直流电压、频率、时间或交流电压的关系。例如，测量PV电池的电容与电压的关系有助于我们研究电池的掺杂浓度或者半导体结的内建电压。电容-频率扫描则能够为我们寻找PV衬底耗尽区中的电荷陷阱提供信息。电池的电容与器件的面积直接相关，因此对测量而言具有较大面积的器件将具有较大的电容。
C-V测量测得的是待测电池的电容与所加载的直流电压的函数关系。与I-V测量一样，电容测量也采用四线技术以补偿引线电阻。电池必须保持四线连接。测试配置应该包含带屏蔽的同轴线缆，其屏蔽层连接要尽可能靠近PV电池以最大限度减少线缆的误差。基于开路和短路测量的校正技术能够减少线缆电容对测量精度的影响。C-V测量可以在正偏也可以在反偏情况下进行。反偏情况下电容与扫描电压的典型曲线（如图6所示）表明在向击穿电压扫描时电容会迅速增大。
图6. PV电池电容与电压关系的典型曲线。
另外一种基于电容的测量是激励电平电容压型（DLCP），可在某些薄膜太阳能电池（例如CIGS）上用于判断PV电池缺陷密度与深度的关系。这种测量要加载一个扫描峰-峰交流电压并改变直流电压，同时进行电容测量[20]。必须调整这两种电压使得即使在扫描交流电压时也保持总加载电压（交流+直流）不变。通过这种方式，材料内部一定区域中暴露的电荷密度将保持不变，我们就可以得到缺陷密度与距离的函数关系。
五、电阻率与霍尔电压的测量
PV电池材料的电阻率可以采用四针探测的方式，通过加载电流源并测量电压进行测量，其中可以采用四点共线探测技术或者范德堡方法。
在使用四点共线探测技术进行测量时，其中两个探针用于连接电流源，另两个探针用于测量光伏材料上电压降。在已知PV材料厚度的情况下，体积电阻率（ρ）可以根据下列公式计算得到：
ρ = (π/ln2)(V/I)(tk)
其中，ρ =体积电阻率，单位是Ωcm，V=测得的电压，单位是V，I=源电流，单位是A，t=样本厚度，单位是cm，k=校正系数，取决于探针与晶圆直径的比例以及晶圆厚度与探针间距的比例。
六、范德堡电阻率测量方法
测量PV材料电阻率的另外一种技术是范德堡方法。这种方法利用平板四周四个小触点加载电流并测量产生的电压，待测平板可以是厚度均匀任意形状的PV材料样本。
范德堡电阻率测量方法需要测量8个电压。测量V1到 V8是围绕材料样本的四周进行的，如图7所示。
图7. 范德堡电阻率常用测量方法
按照下列公式可以利用上述8个测量结果计算出两个电阻率的值：
ρA = (π/ln2)(fAts)[(V1 – V2 +V3 – V4)/4I]
ρB = (π/ln2)(fBts)[(V5 – V6 +V7 – V8)/4I]
其中，ρA和 ρB分别是两个体积电阻率的值，ts =样本厚度，单位是cm，V1 – V8是测得的电压，单位是V，I=流过光伏材料样品的电流，单位是A，fA和 fB是基于样本对称性的几何系数，它们与两个电阻比值QA和 QB相关，如下所示：
QA = (V1 – V2)/(V3 – V4)
QB = (V5 – V6)/(V7 – V8)
当已知ρA和 ρB的值时，可以根据下列公式计算出平均电阻率（ρAVG）：
ρAVG = (ρA + ρB)/2
高电阻率测量中的误差可能来源于多个方面，包括静电干扰、漏电流、温度和载流子注入。当把某个带电的物理拿到样本附近时就会产生静电干扰。要想最大限度减少这些影响，应该对样本进行适当的屏蔽以避免外部电荷。这种屏蔽可以采用导电材料制作，应该通过将屏蔽层连接到测量仪器的低电势端进行正确的接地。电压测量中还应该使用低噪声屏蔽线缆。漏电流会影响高电阻样本的测量精度。漏电流来源于线缆、探针和测试夹具，通过使用高质量绝缘体，最大限度降低湿度，启用防护式测量，包括使用三轴线缆等方式可以尽量减少漏电流。
七、脉冲式I-V测量
除了直流I-V和电容测量，脉冲式I-V测量也可用于得出太阳能电池的某些参数。特别是，脉冲式I-V测量在判断转换效率、最短载流子寿命和电池电容的影响时一直非常有用。
如何用万能表检测太阳能电池板的瓦数
一、为何1500V系统是大势所趋
相对于1000V系统，1500V系统的优势不言而喻，首先，规模效益节约成本：如电缆，汇流箱，和逆变器。其次，降低安装和维护成本，因为不需要那么多逆变器来把直流转换为交流,以1MW系统为例.直流侧输入电压提高后，每串可连接更多组件，比传统的1000V系统组串长度可以增加50%，子串数量减少了58个，汇流箱数量也相应减少了3个，DC（直流）侧线缆使用量减少，同时, 电气设备（汇流箱、直流柜、逆变器）的单位功率密度提升，安装、维护等方面工作量也减少，在一定程度上促进了光伏系统成本的降低。
二、1500V光伏系统面对的挑战
虽然1500V系统优势明显，但带来的挑战也不容忽视，首先是对于系统中各环节的安全要求提升， 1500V系统电压的组件要选择质量更佳、要求更为严格和苛刻的接线盒、背板、连接器等，同时对逆变器要求更高需要采用更复杂的拓扑结构和更高电压等级的功率器件以及直流开关设备。从1000V升到1500V，需要整个行业的协同合作，电站业主、EPC企业、组件、逆变器、汇流箱、线缆等全行业各环节共同协作。
最重要的是，对于电站现场测试，如何找到适合的测量工具尤为重要，据了解，目前市场上针对1500V电站运维的仪器厂家凤毛菱角，德国貌似有厂家有类似产品，包括：
1）1500V电压表
电压量程：1000V AC/1500V DC
大于24v电压自动开机测量
电阻量程：1-1999kΩ
极性显示
IP65防护等级
重量270g
2）绝缘电阻测试仪
绝缘测试电压：0-5000V可调
绝缘电阻范围：0-100GΩ
极化指数/吸收比
温湿度传感器可选
手提箱设计
3）功率分析仪
1-7通道可选，针对集中和组串式逆变器都有解决方案
搭配高精度分压器，电压可测3KV（6/12Kv可选）
三种不同精度模块可选
双A/D采样技术，不同滤波下的功率同时显示
触屏操作，自定义显示界面
标配4G大容量存储，可选配到320G
独有的大口径传感器满足苛刻测试环境
4）电能质量分析仪
中文触屏操作界面
每周波512点采样
30/300/3000A三挡可调柔性探头
VNC远程控制，无需暴露在危险环境中操作
一键生成最新版国标报告
5）1500V电站专用安规和IV曲线综合测试仪
专为1500V电站系统研发
测试电压2000V电流30A
IP67防护等级
无需连接电脑可以查看IV曲线
6）白天EL测试仪
专利技术实现白天EL测试，提升效率和安全
支持PV模组类型：c-Si,CIS和a-Si
有效检测PID衰减等1500V系统容易出现的问题
320 camera和640camera可选
IP54防护等级
可以依靠其他发电组件供电无需带电源
三、小结
将直流电压提升到1500V是降本增效的重要变革，可以使每一串接连更多组件，减少了逆变器使用的直流缆线和汇流箱逆变器的数量，减少的线损也能充分提升输出电量，整体可以将系统PR提升1%-2%之间，目前数个1500V系统电站正在建设中。未来随着标准与技术的不断完善和改进，组件等相关配套设备的不断成熟，1500V光伏系统必将成为主流。德国GMC-I做为欧洲仪器仪表行业的领导者，必将密切关注行业动态，不断研发适合光伏电站现场使用的测量仪器。
我想测光伏电池板的电流电压需要什么霍尔传感器
小功率的太阳能电池板可以测量，大功率的只用万用表是不行的。
1、把光伏电池置于100mW/c㎡的光源照射下，且光伏电池输出两端开路时所测得的输出电压值。
使用万用表的直流电压档，红表笔接电池板正极，黑表笔接电池板负极测量。
2、短路电流：是指将光伏电池在标准光源的照射下，在输出短路时流过光伏电池两端的电流。测量短路电流的一般方法是，用内阻小于1欧的电流表接到光伏电池的两端进行测量。
用万用表的直流电流档，红表笔接电池板正极，黑表笔接电池板负极。
3、计算：最大输出功率（Pm）：最大输出工作电压（Vpm）×最大输出工作电流（Ipm）。
扩展资料：
功率计算
太阳能交流发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成;太阳能直流发电系统则不包括逆变器。为了使太阳能发电系统能为负载提供足够的电源，就要根据用电器的功率，合理选择各部件。下面以100W输出功率，每天使用6个小时为例，介绍一下计算方法:
1.首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗):若逆变器的转换效率为90%，则当输出功率为100W时，则实际需要输出功率应为100W/90%=111W;若按每天使用5小时，则输出功率为111W*5小时=555Wh。
2.计算太阳能电池板:按每日有效日照时间为6小时计算，再考虑到充电效率和充电过程中的损耗，太阳能电池板的输出功率应为555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充电过程中，太阳能电池板的实际使用功率。
电流的你可以用闭环霍尔电流传感器，一般电流在7-8A，量程你可以选大一点，国内一般都是15A、20A、25A三个量程，PCB安装，通过穿线测量，不要用焊针导通测量，因为耐压等级不够，你可以在百度上找找JCE25-TSP资料
电压你可以用电压传感器，也可以不用传感器，自己做一个电压检测电路，不过这个需要自己做隔离处理，如果你用电压传感器的话，可以在百度上找找JCE-L25P电压传感器资料
下面是汇流箱照片
