CN108198767B - 电池片品质确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电池片品质确定方法及装置，该方法通过根据电池片的转换效率，获得该电池片的效率品质级别，在根据电池片的品质参数，计算该电池片的填充因子损失比，最终由该电池片的效率品质级别和填充因子损失比，确定出该电池片的品质级别。本发明实施例提供的电池片品质确定方法及装置，通过对电池片确定电池片的转换效率后，再将转换效率相匹配的电池片按照其填充因子损失比进行划分，从而确定出电池片最终的品质级别，以使得采用相同品质级别的电池片制备的光伏组件之间具有相同的填充因子损失比，进而保证电池片之间的匹配关系，进一步提高采用该品质确定方法划分的电池片制备的光伏组件的弱光响应，并提升光伏组件发电能力。

Description

电池片品质确定方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及数据处理技术领域，尤其涉及电池片品质确定方法及装置。

背景技术

在太阳电池运行过程中，短路电流Isc、开路电压Voc、填充因子FF是影响太阳电池转换效率最直接的三个电性能参数。其中，填充因子是太阳电池最大输出功率与短路电流Isc和开路电压Voc的乘积之比，因而填充因子越大，太阳电池的效率越高。

由于太阳电池运行时，其电极与硅片的接触表面产生的电阻、电池内部基片产生的电阻、以及扩散区的薄层电阻等与负载串联在同一回路上，而生成串联电阻Rs，且该串联电阻Rs对短路电流Isc具有重要影响；同时，由于太阳电池片存在漏电流，该漏电流与电池片的输出电流方向相反，由此抵消部分输出电流，使得输出电流降低，想当于电阻的分流作用，该分流电阻即为并联电阻Rsh，而并联电阻Rsh对填充因子具有直接的影响，即通常情况下，并联电阻较小时，能够显著降低太阳电池的填充因子。

当前，在太阳电池制程中，开路电压Voc通常比较稳定，而串联电阻R_s和并联电阻Rsh往往随制程波动比较大，由此将对填充因子FF具有较大的影响，进而影响太阳电池转换效率。但是现有的I-V曲线测试中，串联电阻Rs和并联电阻Rsh都是通过拟合计算得出的，两者之间互相影响，无法准确判断引起填充因子FF损失的主要因素。对于按照转换效率分档的电池片，会将不同填充因子FF失效类型的电池片混杂在一起，这些电池片串联形成光伏组件时，会造成电池之间的失配，造成光伏组件弱光响应下降，影响光伏组件的弱光响应，并影响光伏组件发电能力。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供电池片品质确定方法及装置，目的在于能够通过对太阳电池进行品质分档，提高光伏组件的弱光响应，并提升光伏组件发电能力，进而提高太阳电池的转换效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种电池片品质确定方法，包括：

根据所述电池片的转换效率，获取所述电池片的效率品质级别；

获取所述电池片的品质参数，计算所述电池片的填充因子损失比；

根据所述效率品质级别和所述填充因子损失比，确定所述电池片的品质级别。

可选的，在所述根据所述电池片的转换效率，获取所述电池片的效率品质级别之前，还包括：

根据所述电池片的转换效率，获取所述电池片转换效率的效率品质级别间隔。

可选的，所述品质参数包括：所述电池片的短路电流、开路电压、串联电阻、以及并联电阻。

可选的，所述计算所述电池片的填充因子损失比，包括：

获取所述开路电压对所述电池片造成的基本填充因子损失；

根据所述基本填充因子损失，以及所述短路电流、开路电压和串联电阻，获取所述电池片的第一填充因子损失；

根据所述基本填充因子损失，以及所述短路电流、开路电压和并联电阻，获取所述电池片的第二填充因子损失；

根据所述第一填充因子损失与第二填充因子损失之比，计算所述电池片的填充因子损失比。

可选的，所述根据所述效率品质级别和所述填充因子损失比，确定所述电池片的品质级别，包括：

根据所述效率品质级别，判断所述电池片是否为低效电池片；

若是，则根据所述电池片的填充因子损失比，确定所述电池片的品质级别。

可选的，所述根据所述电池片的填充因子损失比，确定所述电池片的品质级别，包括：

当所述填充因子损失比大于等于1时，确定所述电池片为高弱光响应电池片；

当所述填充因子损失比小于1时，确定所述电池片为低弱光响应电池片。

第二方面，本发明实施例提供了一种电池片品质确定装置，包括：

效率品质确定模块，用于根据所述电池片的转换效率，获取所述电池片的效率品质级别；

填充因子损失比计算模块，用于获取所述电池片的品质参数，计算所述电池片的填充因子损失比；

品质级别确定模块，用于根据所述效率品质级别和所述填充因子损失比，确定所述电池片的品质级别。

可选的，所述装置还包括：

级别间隔获取模块，用于在获取所述电池片的效率品质级别之前，根据所述电池片的转换效率，获取所述电池片转换效率的效率品质级别间隔。

可选的，所述品质参数包括：所述电池片的短路电流、开路电压、串联电阻、以及并联电阻。

可选的，所述填充因子损失比计算模块，包括：

基本填充因子损失获取单元，用于获取所述开路电压对所述电池片造成的基本填充因子损失；

第一填充因子损失获取单元，用于根据所述基本填充因子损失，以及所述短路电流、开路电压和串联电阻，获取所述电池片的第一填充因子损失；

第二填充因子损失获取单元，用于根据所述基本填充因子损失，以及所述短路电流、开路电压和并联电阻，获取所述电池片的第二填充因子损失；

填充因子损失比计算单元，用于根据所述第一填充因子损失与第二填充因子损失之比，计算所述电池片的填充因子损失比。

可选的，所述品质级别确定模块包括：

低效电池片判断单元，用于根据所述效率品质级别，判断所述电池片是否为低效电池片；

品质级别结果获取单元，用于若所述电池片是低效电池片，则根据所述电池片的填充因子损失比，确定所述电池片的品质级别。

可选的，所述品质级别获取单元具体用于：

当所述填充因子损失比大于等于1时，确定所述电池片为高弱光响应电池片；

当所述填充因子损失比小于1时，确定所述电池片为低弱光响应电池片。

本发明实施例提供的电池片品质确定方法及装置，该方法通过根据电池片的转换效率，获得该电池片的效率品质级别，在根据电池片的品质参数，计算该电池片的填充因子损失比，最终由该电池片的效率品质级别和填充因子损失比，确定出该电池片的品质级别，由此能够解决现有技术中采用不同品质级别的电池片制备光伏组件时，会将不同填充因子失效类型的电池片混合在一起，造成电池片之间失配，致使光伏组件整体的弱光响应低，造成光伏组件发电能力弱的技术问题。本发明实施例提供的电池片品质确定方法及装置，通过对电池片确定电池片的转换效率后，再将转换效率相匹配的电池片按照其填充因子损失比进行划分，从而确定出电池片最终的品质级别，以使得采用相同品质级别的电池片制备的光伏组件之间具有相同的填充因子损失比，进而保证电池片之间的匹配关系，进一步提高采用该品质确定方法划分的电池片制备的光伏组件的弱光响应，并提升光伏组件发电能力。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种电池片品质确定方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的一种电池片品质确定方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的一种电池片品质确定方法的流程图；

图4是本发明实施例四提供的一种电池片品质确定装置的结构框图；

图5是本发明实施例四提供的一种电池片品质确定装置的结构框图；

图6是本发明实施例五提供的又一种电池片品质确定装置的结构框图；

图7是本发明实施例六提供的一种电池片品质确定方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

本发明实施例提供的电池片品质确定方法适用于对不同填充因子失效类型的电池片进行分选划分的情况。该方法可以由本发明实施例提供的电池片品质确定装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，且该装置可集成于数据采集或检测设备中。图1是本发明实施例一提供的一种电池片品质确定方法的流程图。如图1所示，本发明实施例提供的电池片品质确定方法具体包括：

S110、根据所述电池片的转换效率，获取所述电池片的效率品质级别。

示例性的，太阳能作为一种清洁能源，是当前理想的可再生能源之一。太阳能的利用可通过太阳电池的光生伏特效应，将太阳的光能转换为电能。在太阳电池进行光电转换的过程中，由于电学损失和光学损失，致使太阳电池只能将一部分太阳光转换为电能。因此，太阳电池都具有一定的光电转换效率，而该转换效率是衡量太阳电池光电转换能力的重要指标。而太阳电池通常以太阳光伏组件存在，太阳光伏组件由电池片构成，光伏组件中各个电池片的转换效率即可体现出太阳电池转换效率。因而，可根据太阳光伏组件中电池片的转换效率，得知该太阳电池的性能优劣，即其效率品质的级别。

S120、获取所述电池片的品质参数，计算所述电池片的填充因子损失比。

示例性的，电池片的品质参数是指影响该电池片性能的因素，该品质参数例如可以为电池片的短路电流Isc、开路电压Voc、串联电阻Rs、以及并联电阻Rsh，而这些参数可体现出电池片的输出功率随负载变动的特性，通常以填充因子FF来衡量这一特性，即电池片最大输出功率时电流和电压的乘积与短路电流Isc和开路电压Voc之比。其中，太阳电池的开路电压比较稳定，因而可采用开路电压Voc对填充因子FF进行评估，即基本填充因子损失FF0为：

其中，v_oc是归一化的开路电压，即v_oc为：

上式中，q是电子的电量，n是太阳电池二极管理想因子，通常n的取值为1，T是温度。此外，除开路电压对填充因子FF具有相对稳定的影响外，在太阳电池的制程中各电池片的串联电阻Rs和并联电阻Rsh对填充因子FF具有波动性的影响。而电池片的串联电阻Rs和并联电阻Rsh对填充因子FF影响产生的失效模式不同，因此需要分别计算串联电阻Rs和并联电阻Rsh对填充因子的影响，再通过两者的比值得出串联电阻Rs和并联电阻Rsh整体对填充因子FF的影响，即填充因子损失比FLR。

S130、根据所述效率品质级别和所述填充因子损失比，确定所述电池片的品质级别。

示例性的，电池片的效率品质级别是通过电池片的转换效率进行划分的，而填充因子损失比是电池片各品质参数对填充因子整体的影响。若只是按照效率品质级别对电池片优劣进行评估，则会造成相同转换效率下，电池片其它各参数之间具有较大差异，例如可以为开路电压Voc和短路电流Isc低，或者填充因子FF低等，由此将会引起光伏组件的弱光响应低的现象。其中，电池片的弱光响应是指在弱光条件下(弱光条件指测试光强是200瓦/平方米)测试到的电池片制成的光伏组件的功率除以标准测试光强下(标准测试光强是1000瓦/平方米)的功率所得的比率。由于光伏组件在实际户外发电时，日照有强弱变化，而一天中弱光条件占据了绝大部分时间，由此可知，弱光响应的高低直接决定了光伏组件在实际户外发电的能力高低。因而，可通过先按照电池片的效率品质级别进行划分后，确定电池片的效率品质级别，再通过电池片的填充因子损失比FLR，确定该电池片的最终性能，即该电池片的品质级别。

本发明实施例提供的电池片品质确定方法，确定电池片的转换效率后，再将转换效率相匹配的电池片按照其填充因子损失比进行划分，从而确定出电池片最终的品质级别，以使得采用相同品质级别的电池片制备的光伏组件之间具有相同的填充因子损失比，进而保证电池片之间的匹配关系，进一步提高采用该品质确定方法划分的电池片制备的光伏组件的弱光响应，并提升光伏组件发电能力。

可选的，在根据所述电池片的转换效率，获取所述电池片的效率品质级别之前，还需对电池片按照转换效率的大小进行分类，而在分类时需要根据电池片的转换效率设置分类标准，即根据所述电池片的转换效率，获取所述电池片转换效率的效率品质级别间隔。该效率品质级别间隔为按照转换效率的大小，采用一定的效率间隔，建立按照测试效率进行分档的档位。该效率间隔例如可以为0.1％，而按照效率进行分档的档位例如可以为高于20％、19.9％～20％、19.8％～19.9％、…、18.9％～19.0％、以及低于18.9％等。

实施例二

本实施例在上述实施例的基础上进行了优化，提供了优选的，在上述实施例的基础上对电池片填充因子的计算方法进行了具体化，具体为：获取所述开路电压对所述电池片造成的基本填充因子损失；根据所述基本填充因子损失，以及所述短路电流、开路电压和串联电阻，获取所述电池片的第一填充因子损失；根据所述基本填充因子损失，以及所述短路电流、开路电压和并联电阻，获取所述电池片的第二填充因子损失；根据所述第一填充因子损失与第二填充因子损失之比，计算所述电池片的填充因子损失比。图2是本发明实施例二提供的一种电池片品质确定方法的流程图。如图2所示，本发明实施例提供的电池片品质确定方法，包括：

S210、根据所述电池片的转换效率，获取所述电池片的效率品质级别。

S220、获取所述电池片的品质参数，其中所述品质参数包括所述电池片的短路电流、开路电压、串联电阻、以及并联电阻。

S230、获取所述开路电压对所述电池片造成的基本填充因子损失。

示例性的，如上述实施例中，电池片的开路电压Voc对电池片中填充因子FF的影响相对稳定，因而可将开路电压Voc对电池片的影响作为基本填充因子损失FF0，即：

其中，v_oc是归一化的开路电压，即v_oc为：

上式中，q是电子的电量，n是太阳电池二极管理想因子，通常n的取值为1，T是温度。

S240、根据所述基本填充因子损失，以及所述短路电流、开路电压和串联电阻，获取所述电池片的第一填充因子损失。

S250、根据所述基本填充因子损失，以及所述短路电流、开路电压和并联电阻，获取所述电池片的第二填充因子损失。

S260、根据所述第一填充因子损失与第二填充因子损失之比，计算所述电池片的填充因子损失比。

示例性的，由于相同填充因子FF的条件下，串联电阻Rs与并联电阻Rsh对填充因子FF的失效模式的影响不同，因而可分别按照串联电阻Rs和并联电阻Rsh对填充因子FF影响的两种失效模式进行计算，然后将该两种失效模式进行整合。

当忽略并联电阻Rsh对电池片填充因子的影响，只考虑串联电阻Rs对电池片填充因子的影响时，该电池片的填充因子FF的表达式为：

因此，由电池片串联电阻Rs引起的填充因子FF损失ΔFF1，即第一填充因子ΔFF1损失可表达为：

由此可见，电池片串联电阻Rs对其填充因子FF的损失与基本填充因子损失FF0、串联电阻Rs、短路电流Isc、以及开路电压Voc相关。

当忽略串联电阻Rs对电池片填充因子的影响，只考虑并联电阻Rsh对电池片填充因子的影响，该电池片的填充因子FF的表达式为：

因此，由电池片并联电阻Rsh引起的填充因子FF损失ΔFF2，即第二填充因子损失ΔFF2可表达为：

由此可见，电池片并联电阻Rsh对其填充因子FF的损失与基本填充因子损失FF0、并联电阻Rsh、短路电流Isc、开路电压Voc、以及开路电压归一化的数值v_oc相关。

通过上述两种填充因子失效模式的计算，可知不同失效模式对电池片填充因子FF的损失不同，若想获取该电池片整体的填充因子损失，则需将两种失效模式进行整合。在本发明实施例中可采用填充因子损失比FLR对电池片的两种失效模式进行整合，该填充因子损失比FLR可以为第一填充因子损失ΔFF1与第二填充因子损失ΔFF2之比，即填充因子损失比FLR为：

由此，可通过结合串联电阻Rs和并联电阻Rsh对电池片的整体填充因子损失，来判断该电池片的品质级别。

S270、根据所述效率品质级别和所述填充因子损失比，确定所述电池片的品质级别。

本发明实施例提供的电池片品质确定方法，通过电池片的填充因子损失比的具体计算方法，获得该电池片对应的填充因子损失比，能够在确定该电池片的效率品质级别后，在通过填充因子损失比进一步获取该电池片的品质级别，从而使得相同品质级别电池片制备的光伏组件具有较优的匹配关系，进一步提高采用该品质确定方法划分的电池片制备的光伏组件的弱光响应，并提升光伏组件发电能力。

实施例三

本实施例在上述实施例的基础上进行了优化，提供了优选的在上述实施例的基础上对电池片品质级别的确定方法进行了具体化，具体为：根据所述效率品质级别，判断所述电池片是否为低效电池片；若是，则根据所述电池片的填充因子损失比，确定所述电池片的品质级别。图3是本发明实施例三提供的一种电池片品质确定方法的流程图。如图3所示，本发明实施提供的电池片品质确定方法，包括：

S310、根据所述电池片的转换效率，获取所述电池片的效率品质级别；

S320、获取所述电池片的品质参数，计算所述电池片的填充因子损失比；

S330、根据所述效率品质级别，判断所述电池片是否为低效电池片；若是则执行S340；

S340、根据所述电池片的填充因子损失比，确定所述电池片的品质级别。

示例性的，电池片的转换效率高低是影响其光电转换的重要因素之一，但在实际应用中，由于太阳能强光照射的有限性，使得太阳电池多处于较弱的光照下，因而不能只采用太阳电池的光电转换效率衡量太阳电池的性能。对于转换效率较高的电池片无论是在强光照下，还是弱光照下都能确保其具有合理的转换效率；而转换效率较低的电池片，例如可以为转换效率低于10％的低效片，在同样的转换效率下，也会由于其品质参数的不同而产生不同的弱光响应，而该弱光响应可由电池片的填充因子损失比FLR来衡量。因此，首先需要由效率品质级别判断出电池片是否为低效片，当其为低效片时，再由填充因子损失比FLR获知其弱光响应情况，最终确定出电池片的品质优劣。

此外，由串联电阻Rs造成的低填充因子的电池片通常具有较好的弱光响应，而由并联电阻Rsh造成的低填充因子的电池片的弱光响应较差。因而，有上述实施例中对填充因子损失比FLR的具体计算可知，当填充因子损失比FLR大于等于1时，能够获知该电池片为高弱光响应电池片；而当填充因子损失比FLR小于1时，能够获知该电池片为低弱光响应电池片。

本发明实施例提供的电池片品质确定方法，通过效率品质级别确定出电池片是否为低效片，当该电池片为低效片时，再由填充因子损失比确定其品质级别，即弱光响应情况，从而能够将电池片的转换效率与填充因子损失比结合确定该电池片的品质级别，以使得采用相同品质级别制备的光伏组件具有较优的匹配能力，进一步提高光伏组件的弱光响应，并提升光伏组件发电能力。

实施例四

图4是本发明实施例四提供的一种电池片品质确定装置的结构框图。该装置适用于对不同填充因子失效类型的电池片进行分选划分的情况，可采用软件和/或硬件的方式实现，且该装置可集成于数据采集或检测设备中。如图4所示，该装置包括：效率品质确定模块10、填充因子损失比计算模块20、以及品质级别确定模块30。

所述效率品质确定模块10，用于根据所述电池片的转换效率，获取所述电池片的效率品质级别；

所述填充因子损失比计算模块20，用于获取所述电池片的品质参数，计算所述电池片的填充因子损失比；

所述品质级别确定模块30，用于根据所述效率品质级别和所述填充因子损失比，确定所述电池片的品质级别。

本发明实施例提供的电池片品质确定装置，通过对电池片确定电池片的转换效率后，再将转换效率相匹配的电池片按照其填充因子损失比进行划分，从而确定出电池片最终的品质级别，以使得采用相同品质级别的电池片制备的光伏组件之间具有相同的填充因子损失比，进而保证电池片之间的匹配关系，进一步提高采用该品质确定方法划分的电池片制备的光伏组件的弱光响应，并提升光伏组件发电能力。

实施例五

图5是本发明实施例四提供的一种电池片品质确定装置的结构框图。本实施例在上述实施例的基础上进行了优化，提供了优选的该装置包括：级别间隔获取模块40、效率品质确定模块10、填充因子损失比计算模块20、以及品质级别确定模块30。

所述级别间隔获取模块40，用于在获取所述电池片的效率品质级别之前，根据所述电池片的转换效率，获取所述电池片转换效率的效率品质级别间隔。

可选的，图6是本发明实施例五提供的又一种电池片品质确定装置的结构框图。如图6所示，所述填充因子损失比计算模块20，包括：基本填充因子损失获取单元21、第一填充因子损失获取单元22、第二填充因子损失获取单元23和填充因子损失比计算单元24。

所述基本填充因子损失获取单元21，用于获取所述开路电压对所述电池片造成的基本填充因子损失；

所述第一填充因子损失获取单元22，用于根据所述基本填充因子损失，以及所述短路电流、开路电压和串联电阻，获取所述电池片的第一填充因子损失；

所述第二填充因子损失获取单元23，用于根据所述基本填充因子损失，以及所述短路电流、开路电压和并联电阻，获取所述电池片的第二填充因子损失；

所述填充因子损失比计算单元24，用于根据所述第一填充因子损失与第二填充因子损失之比，计算所述电池片的填充因子损失比。

可选的，继续参考图6所示，所述品质级别确定模块30包括：低效电池片判断单元31和品质级别结果获取单元32。所述低效电池片判断单元31，用于根据所述效率品质级别，判断所述电池片是否为低效电池片；所述品质级别结果获取单元32，用于若所述电池片是低效电池片，则根据所述电池片的填充因子损失比，确定所述电池片的品质级别。

可选的，所述品质级别获取单元32具体用于：当所述填充因子损失比大于等于1时，确定所述电池片为高弱光响应电池片；当所述填充因子损失比小于1时，确定所述电池片为低弱光响应电池片。

本实施例所述的电池片品质确定装置用于执行上述各实施例所述的电池片品质确定方法，其技术原理和产生的技术效果类似，这里不再赘述。

实施例六

本实施例在上述各实施例的基础上进行了优化，提供了优选的在上述各实施例的基础上对本发明实施例中确定的电池片的品质级别对光伏组件弱光响应的具体影响。图7是本发明实施例六提供的一种电池片品质确定方法的流程图。如图7所示，本发明实施例提供的电池片品质确定方法，包括：

S710、根据所述电池片的转换效率，获取所述电池片转换效率的效率品质级别间隔；

S720、根据所述电池片的转换效率，获取所述电池片的效率品质级别；

S730、根据所述效率品质级别，判断所述电池片是否为低效电池片；若是则执行S741；

S742、获取所述电池片的品质参数，其中所述品质参数包括所述电池片的短路电流、开路电压、串联电阻、以及并联电阻；

S743、获取所述开路电压对所述电池片造成的基本填充因子损失；

S744、根据所述基本填充因子损失，以及所述短路电流、开路电压和串联电阻，获取所述电池片的第一填充因子损失；

S745、根据所述基本填充因子损失，以及所述短路电流、开路电压和并联电阻，获取所述电池片的第二填充因子损失；

S746、根据所述第一填充因子损失与第二填充因子损失之比，计算所述电池片的填充因子损失比；

S751、判断所述低效电池片的填充因子损失比是否大于等于1；若是，则执行S752；若否，则执行S753；

S752、确定所述电池片为高弱光响应电池片；

S753、确定所述电池片为低弱光响应电池片。

本发明实施例提供的电池片品质确定方法，通过电池片转换效率的测试结果，为电池片进行效率分档，并由电池片的效率分档获得电池片的效率档位，判断电池片是否为低转换效率的电池片。若该电池片为低转换效率的电池片，则计算其填充因子损失比。在计算填充因子损失比时，首先由电池片的开路电压获得其基本填充因子损失，再根据基本填充因子、短路电流、开路电压和串联电阻，获得电池片串联电阻对其填充因子造成的损失，即第一填充因子损失，以及根据基本填充因子、短路电流、开路电压和并联电阻，获得电池片并联电阻对其填充因子造成的损失，即第二填充因子损失，最后由第一填充因子损失与第二填充因子损失的比值，获得相应的填充因子损失比。经过一系列过程获得的填充因子损失比能够最终确定出电池片的弱光相应能力，而电池片的弱光响应是指在弱光条件下(弱光条件指测试光强是200瓦/平方米)测试到的电池片制成的光伏组件的功率除以标准测试光强下(标准测试光强是1000瓦/平方米)的功率所得的比率。由于光伏组件在实际户外发电时，日照有强弱变化，而一天中弱光条件占据了绝大部分时间，因而弱光响应的高低直接决定了光伏组件在实际户外发电的能力高低。即，当填充因子损失比大于等于1时，填充因子损失的主导因素为串联电阻，该电池片将具有较强的弱光相应；而当填充因子损失比小于1时，填充因子损失的主导因素为并联电阻，此时，该电池片弱光响应较低。

本发明实施例通过转换效率的大小，获得低转换效率的电池片，再对低转换效率的电池片按照填充因子损失比，确定出弱光响应较高的电池片，从而能够保证采用本发明实施例提供的电池片品质确定方法确定的电池片制备的光伏组件具有较高的弱光响应，进而提高光伏组件的发电能力。

在实际应用过程中，在电池片的转换效率较低的情况下，例如转换效率低于18.6％的电池片，当采用本发明实施例确定其弱光响应能力后，再根据其弱光相应能力的高低组合制备成光伏组件，而光伏组件的整体弱光响应与电池片的转换效率及弱光相应的能力的关系如表一和表二所示：表一

表二

表三

其中，对于在18.4％～18.6％效率档的电池片可具有不同的填充因子损失比，如表一中所示，当电池片的填充因子损失比小于1时，电池片表现出较低的弱光响应能力，而采用此种电池片制成的光伏组件的弱光响应约为93.5％；对于表二所示的电池片填充因子损失比均大于1，电池片表现出较高的弱光响应能力，采用这种高弱光响应能力的电池片制成的光伏组件的弱光响应约为98.5％。经过大量实测统计下，高弱光响应与低弱光响应能力电池比例接近1:1，经过相应的填充因子损失比分档后，所有光伏组件所表现出的弱光响应能力为两者的加权平均值。例如50％的强弱光响应的电池片组成的光伏组件弱光响应为98.5％，50％的弱弱光响应的电池片组成的光伏组件弱光响应实测值为93.5％，两者加权平均后的弱光响应为96.0％，

作为对比，仅由电池片的转换效率确定出不同转换效率的电池片，并将低转换效率的电池片组合成相应的光伏组件。此时，光伏组件由两种不同弱光响应能力的电池片组成，实测的弱光响应为93.6％，这显然小于高低弱光响应的电池片分别组成的光伏组件加权弱光响应96.0％，如此整个组件的发电能力降低。

因而，采用不同弱光响应能力的电池片制成的光伏组件的弱光响应必然小于高弱光响应电池片制成的光伏组件的弱光响应。由此可知，采用本发明实施例提供的电池片品质确定方法对低效电池片按照填充因子损失比进一步划分，从而能够确定出高弱光响应的电池片，进而使得采用该高弱光响应的电池片制备的光伏组件具有较高的弱光响应能力，进一步提高光伏组件的发电能力，提高电池片的利用价值，获得更高效的组件。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种电池片品质确定方法，其特征在于，包括：

根据所述电池片的转换效率，获取所述电池片的效率品质级别；

获取所述电池片的品质参数；所述品质参数包括所述电池片的短路电流、开路电压、串联电阻、以及并联电阻；

获取所述开路电压对所述电池片造成的基本填充因子损失；所述基本填充因子损失FF0为：

其中，

q是电子的电量，n是太阳电池二极管理想因子，T是温度，Voc为开路电压，v_oc为归一化的开路电压；

根据所述基本填充因子损失，以及所述短路电流、开路电压和串联电阻，获取所述电池片的第一填充因子损失；所述第一填充因子损失ΔFF1为：

其中，Rs是所述电池片的串联电阻，Isc是所述电池片的短路电流；

根据所述基本填充因子损失，以及所述短路电流、开路电压和并联电阻，获取所述电池片的第二填充因子损失；所述第二填充因子损失ΔFF2为：

其中，Rsh是电池片并联电阻；

根据所述第一填充因子损失与第二填充因子损失之比，计算所述电池片的填充因子损失比；

根据所述效率品质级别和所述填充因子损失比，确定所述电池片的品质级别。

2.根据权利要求1所述的品质确定方法，其特征在于，在所述根据所述电池片的转换效率，获取所述电池片的效率品质级别之前，还包括：

根据所述电池片的转换效率，获取所述电池片转换效率的效率品质级别间隔。

3.根据权利要求1所述的品质确定方法，其特征在于，所述根据所述效率品质级别和所述填充因子损失比，确定所述电池片的品质级别，包括：

根据所述效率品质级别，判断所述电池片是否为低效电池片；

若是，则根据所述电池片的填充因子损失比，确定所述电池片的品质级别。

4.根据权利要求3所述的品质确定方法，其特征在于，所述根据所述电池片的填充因子损失比，确定所述电池片的品质级别，包括：

当所述填充因子损失比大于等于1时，确定所述电池片为高弱光响应电池片；

当所述填充因子损失比小于1时，确定所述电池片为低弱光响应电池片。

5.一种电池片品质确定装置，其特征在于，包括：

效率品质确定模块，用于根据所述电池片的转换效率，获取所述电池片的效率品质级别；

填充因子损失比计算模块，用于获取所述电池片的品质参数，计算所述电池片的填充因子损失比；所述品质参数包括所述电池片的短路电流、开路电压、串联电阻、以及并联电阻；

所述填充因子损失比计算模块包括基本填充因子损失获取单元、第一填充因子损失获取单元、第二填充因子损失获取单元和填充因子损失比计算单元；

所述基本填充因子损失获取单元，用于获取所述开路电压对所述电池片造成的基本填充因子损失；所述基本填充因子损失FF0为：

其中，

q是电子的电量，n是太阳电池二极管理想因子，T是温度，Voc为开路电压，v_oc为归一化的开路电压；

所述第一填充因子损失获取单元，用于根据所述基本填充因子损失，以及所述短路电流、开路电压和串联电阻，获取所述电池片的第一填充因子损失；所述第一填充因子损失ΔFF1为：

其中，Rs是所述电池片的串联电阻，Isc是所述电池片的短路电流；

所述第二填充因子损失获取单元，用于根据所述基本填充因子损失，以及所述短路电流、开路电压和并联电阻，获取所述电池片的第二填充因子损失；所述第二填充因子损失ΔFF2为：

其中，Rsh是电池片并联电阻；

所述填充因子损失比计算单元，用于根据所述第一填充因子损失与第二填充因子损失之比，计算所述电池片的填充因子损失比；

品质级别确定模块，用于根据所述效率品质级别和所述填充因子损失比，确定所述电池片的品质级别。

6.根据权利要求5所述的品质确定装置，其特征在于，还包括：

级别间隔获取模块，用于在获取所述电池片的效率品质级别之前，根据所述电池片的转换效率，获取所述电池片转换效率的效率品质级别间隔。

7.根据权利要求5所述的品质确定装置，其特征在于，所述品质级别确定模块包括：

低效电池片判断单元，用于根据所述效率品质级别，判断所述电池片是否为低效电池片；

品质级别结果获取单元，用于若所述电池片是低效电池片，则根据所述电池片的填充因子损失比，确定所述电池片的品质级别。

8.根据权利要求7所述的品质确定装置，其特征在于，所述品质级别获取单元具体用于：

当所述填充因子损失比大于等于1时，确定所述电池片为高弱光响应电池片；

当所述填充因子损失比小于1时，确定所述电池片为低弱光响应电池片。

Images