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作者：张经炜;曹尚;冯莉;丁坤;Frank U.Hamelmann;杨航;陈翔;
单位：河海大学机电工程学院;比勒菲尔德应用科学与艺术大学太阳能计算实验室;常州市光伏系统集成及生产装备技术重点实验室;
摘要：为全面评估光伏电池片发电性能，针对现有光伏等效电路模型无法估算其光谱响应特性问题，文章基于有限元法提出了光伏电池片等效物理模型及其参数辨识方法，对其电气特性与光谱响应进行估算。首先，分析有限元模型中关键参数对电气特性估算结果的影响，确定发射区厚度、基区厚度、发射区掺杂浓度、基区掺杂浓度、串联电阻和并联电阻共6参数作为模型参数辨识对象；然后，以高辐照工况下实测电流-电压（Ⅰ-Ⅴ）特性数据为依据，使用粒子群算法对上述参数进行辨识；最后，实测了不同辐照和温度条件下Ⅰ-Ⅴ特性并与模型估算结果对比验证，同时测量了太阳光谱曲线与光伏组件短路电流，间接验证模型估算电池片光谱响应的精确性。实验结果表明，单晶硅、多晶硅电池片模型估算结果的电流均方根误差分别为0.019 2～0.030 2 A,0.018 0～0.051 5 A，模型计算光谱响应结果的短路电流和实测短路电流绝对百分误差在15%以下，使用该参数辨识方法建立的模型能够较综合地反映光伏电池片的光电转换性能。
关键词：光伏电池;;光伏模型;;有限元模型;;光谱响应;;参数辨识
基金资助：常州市科技计划资助（CJ20230043）;; 中央高校基本科研业务费专项资金资助（B230201004）
