太阳能光伏电池或是模块产生的电能是电流(I)与电压(V)特性的函数。测量电流与电压两者间的关系,能够一同改变连接到光伏电池或是模块的电气负载,从开路到短路,会产生特征电流与电压(I-V)曲线,根据下图展示。曲线与电流和电压轴相交的点分别是短路电流Is/c以及开路电压Vo/c。
功率是电压与电流的乘积,由上图中显示的功率与电压曲线能够从测量的电压与电流数据中生成。功率与电压曲线显示了功率最大值(Pmax)的点。所对应的最大功率点Mpp显示在I-V曲线上。加载PV模块,使电流为Impp,电压为Vmpp,进而让PV模块在最大功率点(Mpp)运行,同时出现最大发电量。
STC的用途
全部的PV光伏板的铭牌上都标有与模块性能相关的参数信息,其中包含开路电压(Vo/c)、短路电流(Is/c)、最大功率点(Vmpp和Impp)的电压与电流以及最大功率(Pmax)。生产光伏模块的情况下,制造商会通过进行I-V曲线测量来检查性能并确定铭牌参数值。
光伏模块产生的电压与电流取决于辐照度水平、辐照度的光谱含量和模块温度。保障与光伏模块铭牌上的数据有效比对,在此应要知道测量时的条件。制造商在标准测试条件下(STC)测量模块的额定值,辐照度为1000W/m2,模块温度为25oC,并使用相当于空气质量AM=1.5的辐照度源。
假设我们想将现场测量的性能数据直接与额定板值进行比较,那么就一定要把测量值转换为STC。转换需要测量时辐照度水平与光伏模块温度的测量值。