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从光伏组件测量中提取非破坏性单电池I-V特性曲线的方法

DOI：10.1016/j.solener.2020.03.082 期刊：Solar Energy 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 本工作提出一种无损、自动化的方法，用于提取全封装光伏组件中单个电池的I-V特性。该方法能准确识别并提取性能不佳电池（如存在缺陷或退化）的电学参数。通过假设组件中各电池处于特定遮光水平，对光伏组件进行多次I-V测量，再通过求解逆向拟合问题获得单个电池的电路模型?；谡媸倒杌夥骷牡绯夭问梅椒ㄔ谀Ｄ饣肪持芯臣品治鲅橹?。研究还分析了该方法的计算复杂度，并展示了包含旁路二极管的多种光伏组件配置的验证案例。通过多项测试验证了该方法在噪声鲁棒性、电池非均匀性适应能力及大规模系统扩展性方面的表现，最终形成了一套精简高效的I-V曲线提取流程。该方案可用于光伏组件的自动化质量检测与故障评估、组件内电池退化机理研究，或为发光成像、红外热成像等其他光学检测技术提供定量验证依据。
作者： James C. Blakesley，Fernando A. Castro，George Koutsourakis，Antonino Laudani，Gabriele Maria Lozito，Francesco Riganti Fulginei
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研究概述 实验方案

研究目的

提出一种无损、自动化的方法，用于提取全封装光伏组件中单个电池的I-V特性，从而识别并提取因缺陷或退化导致性能不佳的电池的电学参数。

研究成果

所提出的方法为提取光伏组件中单个电池的I-V曲线提供了一种精简且精确的流程，能够识别因缺陷或退化导致的性能不佳电池。该方法已验证具备噪声鲁棒性、对电池非均匀性的适应性，以及在大规模系统中的可扩展性。该方案可用于光伏组件的自动化质量保证、故障评估及退化机制研究。

研究不足

该方法需要对照射单个电池片进行受控遮光，在没有专业设备的情况下实际操作可能具有挑战性。此外，随着组件中电池片数量的增加，计算复杂度也会相应提升。

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