【论文】太阳能电池测试系统研究与分析.doc

【论文】太阳能电池测试系统研究与分析SHANDONGUNIVERSITY OF TECHNOLOGY
毕业论文
太阳电池测试系统研究与分析
学院: 电气与电子工程学院
专业: 电子信息科学与技术
学生姓名: XXX
学号: 071220xxxx
指导教师: 彭丽英
20 年月
摘要
在现代太阳电池生产中,存在着大量太阳电池伏安特性的测试问题。由于一般的二线制测试方法,测量结果会由于引线上的压降影响而不准确。因此,本研究采用电源负载四端法(即四线制测量原理),设计一种能够根据不同的被测件,自动实现自适应调节,选择不同的程序放大模块,满足不同等级的电流电压测量的需求,准确测量各个参数的太阳电池测试系统。
太阳电池测试系统主要包括太阳光模拟器、基于ATmegal6单片机的数据采集与控制单元和基于PC上位机的数据处理单元;它的工作过程为:采用脉冲氙灯太阳光模拟器作为光源,模拟器发出的光照到太阳电池上,经A/D转换器把模拟信号转化为数字信号,经RS-232接口送入计算机进行数据计算与显示,实现太阳电池电流、电压,温度和光强的测量;本论文研究的内容主要包括:总体方案论证、光学系统研究、数据采集与处理系统研究、软件设计与误差分析;其中选用了精密放大器AD620AN,两端式的电流型集成温度传感器AD590,进行数据的采集,数据处理的核心部件是ATMEL公司的AVR系列单片机ATmegal6,以及TI公司的16位A/D转换器ADS8341和D/A转换器TLV5618等。另外通过软件设计能有效地实现太阳电池特性的测量,并对可能造成的误差进行了分析,验证了方案的可行性。
此测量系统具有工作稳定、分辨率高、自动选择合适的测量范围等特点,测量范围为电压:0~50V,电流:0~10A,分辨率:电压:1mV电流:1mA。本设计可以解决各种太阳电池的参数测试问题,通过太阳电池测试系统得到的参数可以用来评价太阳电池性能优劣。完善太阳电池测试系统有利于研究电池特性,进而改善电池性能,具有现实意义。
关键词:太阳电池、测试设备、太阳光模拟器、数据采集、伏安特性、曲线拟合
ABSTRACT
In the modern solar cell production, there are a large number of solar cells IV characteristics of the test problems. Wire test due to the general method, the measurement results will be affected because the voltage drop across the leads and not accurate. Therefore, this study used four-terminal method power load (is, four-wire measurement principle), to design a test according to the different parts, automatically adaptive, select a different program amplifier module to meet different levels of current and voltage measurements demand, accurate measurement of the parameters of the solar cell test systems.
Solar testing system includes solar simulator, microcontroller based ATmegal6 data acquisition and control unit and PC-based puter's data processing unit; It works as follows: pulsed xenon lamp solar simulator as light source, emitted light to the solar simulator, and by the A / D converter to convert the analog signals into digital signals, the RS-232 interface into puter data calculation and display, to achieve solar cell current, voltage, temperature and light intensity measurements; The