建设工程知识

最大功率点追踪电流-电压特性曲线

太阳能电池可以输出的最大功率和环境之间有复杂的关系 。形状因子定义为太阳能电池的最大功率，除以开路电压V_oc和短路电流I_sc乘积后的比值。在计算中常用形状因子来估计光伏电池在一定条件下可以产生的最大功率

。在大部分的应用下，FF、V_oc及I_sc已可以大致模拟光伏电池在一般条件下的电气特性。

在一定的操作条件下，电池会有一个工作点，其电流（I）及电压（V）的乘积（电功率）会是最大值。此数值会对应特定的电阻，依欧姆定律会等于

。而功率可以用

计算。光伏电池在其主要应用的曲线范围内，近似定电流源。不过在光伏电池的最大功率点范围，其电压和电流之间有类似指数函数的关系。依基本的电路及微积分理论，若I-V曲线的斜率

微分量）和

比例数值相等，符号相反，此时输出的功率为最大值。此位置即为最大功率点（maximum power point，简称MPP），对应曲线的转折点。

若太阳能电池的负载阻抗等于上述值的倒数，此时可以从太阳能电池中输出最大的功率。有时此数值也称为太阳能电池的“特征阻抗”，此数值是一个动态的量，和日照程度、温度及太阳能电池的寿命有关。若电阻小于或大于此数值，所抽取的功率都会小于最大功率，因此太阳能电池就没有在最理想、最有效率条件下运作。最大功率点追踪会用几种不同的控制电阻或是逻辑来找到最大功率点，使转换器可以从太阳能电池中抽取最大的功率。

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