光伏组件工作是的暗电流一般有多大

大概就是说，即使没有光输入，仍然有微弱的电流输出，即暗电流，在实际使用中可以看做背景噪声，对精度有一定的影响

下面是百度百科的说法

暗电流

dark current 也称无照电流光电耦合器的输出特性是指在一定的发光电流IF下，光敏管所加偏置电压VCE与输出电流IC之间的关系，当IF=0时，发光二极管不发光，此时的光敏晶体管集电极输出电流称为暗电流，一般很小。 此外在生理学方面，是指在无光照时视网膜视杆细胞的外段膜上有相当数量的Na离子通道处于开放状态，故Na离子进入细胞内，形成一个从外段流向内段的电流，称为暗电流（dark current）。暗电流是指器件在反偏压条件下,没有入射光时产生的反向直流电流.(它包括晶体材料表面缺陷形成的泄漏电流和载流子热扩散形成的本征暗电流.)所谓暗电流指的是光伏电池在无光照时，由外电压作用下P-N结内流过的单向电流。 光电倍增管在无辐射作用下的阳极输出电流称为暗电流。

1.补偿法所谓补偿法,就是利用外加电路产生一个与PMT暗电流方向相反的微小直流稳定电流来抵消PMT的暗电流。2.降低高压法因暗电流的主要来源之一是阳极和各极间的漏电流,而此漏电流又随PMT所加高压的升高而增大。所以,降低PMT的负高压,可以降低其暗电流。3.光调制法众所周知,PMT的暗电流主要成份可以认为是直流,其交流或高频成份很少。因此,采用对光源所发射的直流光信号进行光调制的办法,可以消除PMT暗电流对实际测量的影响。4.降温法因PMT暗电流产生的主要原因之一是热电子发射。因此,降低温度可以降低PMT的暗电流。

暗电流也称无照电流。生理学方面的暗电流，是指在无光照时视网膜视杆细胞的外段膜上有相当数量的Na离子通道处于开放状态，故Na离子进入细胞内，而内段上的Na泵又将Na离子泵出细胞外，从而形成一个从内段流向外段的电流，称为暗电流（darkcurrent）。暗电流是指器件在反偏压条件下,没有入射光时产生的反向直流电流.(它包括晶体材料表面缺陷形成的泄漏电流和载流子热扩散形成的本征暗电流.)所谓暗电流指的是光伏电池在无光照时，由外电压作用下P-N结内流过的单向电流。光电倍增管在无辐射作用下的阳极输出电流称为暗电流。视杆细胞在静息（非光照）状态时，由于胞质内cGMP浓度很高，所以感受器细胞外段膜上的钠通道处于开放状态，钠离子流入胞内，形成从视杆细胞外段流向内段的电流，称为暗电流（darkcurrent），这时感受器细胞处于去极化状态，其突触终末释放兴奋性递质谷氨酸。

光伏专业术语

1. 标准太阳电池 reference solar cell

用测量辐照度或调整太阳模拟器辐照度的光伏器件，它以标准太阳光谱辐照度为基准。 2. 入射角 angle of incidence 直接入射光束与受光面法线的夹角 3. 光伏反应 photovoltaic effect 把辐射能直接转换成电能 4. 转换效率 conversion efficiency

最大电功率输出与在规定的测试条件下测得的入射辐照度和发电器面积乘积之比。 5. 光谱响应 spectral response

在某特定的波长上，单位辐照度所产生的短路电流密度以波长的函数来表示。 6. 辐照度 irradiance

入射到单位表面面积上的辐射功率（W /cm2） 7. 组件（太阳电池组件） module (solar cell module)

指具有封装及内部联接的，能单独提供直流电的输出，最小不可分割的太阳电池组合装置。

8. 辐射 radiation

以电磁波的形式或粒子（光子）形式传播能量的过程。 9. 辐射光谱 spectrum of radiation

辐射能量分解成单色成分的能量分布，即入射能量与波长的关系。 10. 直流/交流电压变换器（逆变器）DC/AC converter (inverter) 指把直流电变换成交流电的设备。 11. 大气质量 air mass 大气质量是太阳光束穿过 12. 暗电流 dark current

在光强情况下，产生于电池内部与光电流方向相反的正向结电流。 13. 光生电流（光电流） photo-generated current 太阳电池在光照下，光生载流子的移动所产生的电流。 14. 光生电压 photovoltage

太阳电池吸收光能后，在电池的内建电场两侧，分别由空穴和电子的积累，由此而产生的电压。

15. 太阳电池的伏安特性曲线 I-V characteristic curve of solar cell

受光强的太阳电池，在一定的辐照度和温度以及不同的外电路负载下，流入负载的电流I和电池两端电压V的关系。

16. 短路电流（Isc） short-circuit current

在一定的温度和辐照度条件下，光伏发电器在端电压为零时的输出电流。 17. 短路电流密度(Jsc) short-circuit current density

acell 2008-2-27

光伏专业术语

单位面积上的短路电流

18. 开路电压(Voc) open-circuit voltage

在一定的电压温度和辐照条件下，光伏发电器在空载（开路）情况下的短电压。 19. 最大功率(Pm) maximum power

在太阳电池的伏安特性曲线上，电流电压乘积的最大值。 20. 最大功率点 maximum power point

在太阳电池的伏安特性曲线上，对应最大功率的电，称最佳工作点。 21. 最佳负载 optimum load

是受光照的太阳电池工作在最大功率点的负载。 22. 最佳工作电压 optimum operating voltage （Vm）

在太阳电池的伏安特性曲线上，最大功率点所对应的电压。 23. 最佳工作电流 optimum operating current （Im）

在太阳电池的伏安特性曲线上，最大功率点所对应的电流。 24.填充因子（曲线因子） fillfactor（curve factor）（FF） 太阳电池的最大功率与开路电压和短路电流乘积之比。 25.本征填充因子（理论填充因子） intrinsicfill factor

太阳电池略去串联电阻和并联电阻之后，最大功率与开路电压和短路电流之比。 26.串联电阻 series resistance

太阳电池内部的与p-n结串联的电阻，它是由半导体材料体电阻、薄层电阻、电极接触电阻等组成。

27.并联电阻 shunt resistance

太阳电池内部的跨连在电池两端的等效电阻。

28.转换效率：受光照太阳电池的最大功率与入射到该太阳电池上的全部辐射功率的百分比。

29.标准测试条件 standard test conditions

太阳电池的标准测试条件：25℃±2℃，用标准太阳电池测量的光源辐照度为1000W/m2，并具有标准的太阳光谱辐照度分布。 30.辉光放电方法 glow discharge

简称GD方法，制备非晶硅的主要方法，通常是在石英或不锈钢反应室内通入硅烷等反应气体，在两电极间加上高频电压使气体产生辉光放电，使硅烷分解后沉积于衬底上。

半导体吸收光能后，产生空穴电子对，各自导出后就形成电流。

在这个过程中，吸收光的同时增加了一个光生电势，而这个电势是反向的（n端为正，相当与增加了电子的漂移电流），而这部分电流就是暗电流。不严格的估算的话，暗电流的数值相当于在无光照条件下加上半导体禁带宽度对应的反向电压所照成的pn结反向电流。

实际测到的电流应该是在不考虑光生电势前提下得到的理论电流减去暗电流。减小暗电流的方法是镀一层高电阻且很薄的缓冲层，相当于在各路并联的pn结后加上一个电阻。

除了暗电流之外，热耗散，recombination，非欧姆接触，杂质吸收等等都会降低光电流，而后者是限制效率的主要因素。

不知道这样理解对不对。

I-V曲线加在光电二极管两端电压和流过的电流关系曲线。

不是电池电压，因为电阻也分去了一部分电压。

暗电流是无光照时的电流，因为二极管两端加了电压，无光照也会产生电流，即暗电流。

有光照射时，光电二极管会产生光电流（“明电流”这种说法不准确）。光伏器件I－V曲线中的电流I（即流过二极管的总电流）是光电流与暗电流之和。

光伏组件常见的问题有：热斑、隐裂和功率衰减。

由于这些质量问题隐藏在电池板内部，或光伏电站运营一段时间后才发生，在电池板进场验收时难以识别，需借助专业设备进行检测。

热斑形成原因及检测方法

光伏组件热斑是指组件在阳光照射下，由于部分电池片受到遮挡无法工作，使得被遮盖的部分升温远远大于未被遮盖部分，致使温度过高出现烧坏的暗斑。

光伏组件热斑的形成主要由两个内在因素构成，即内阻和电池片自身暗电流。

热斑耐久试验是为确定太阳电池组件承受热斑加热效应能力的检测试验。通过合理的时间和过程对太阳电池组件进行检测，用以表明太阳电池能够在规定的条件下长期使用。

热斑检测可采用红外线热像仪进行检测，红外线热像仪可利用热成像技术，以可见热图显示被测目标温度及其分布。

隐裂形成原因及检测方法

隐裂是指电池片中出现细小裂纹，电池片的隐裂会加速电池片功率衰减，影响组件的正常使用寿命，同时电池片的隐裂会在机械载荷下扩大，有可能导致开路性破坏，隐裂还可能会导致热斑效应。 隐裂的产生是由于多方面原因共同作用造成的，组件受力不均匀，或在运输、倒运过程中剧烈的抖动都有可能造成电池片的隐裂。

光伏组件在出厂前会进行 EL 成像检测，所使用的仪器为 EL 检测仪。

该仪器利用晶体硅的电致发光原理，利用高分辨率的 CCD 相机拍摄组件的近红外图像，获取并判定组件的缺陷。

EL 检测仪能够检测太阳能电池组件有无隐裂、碎片、虚焊、断栅及不同转换效率单片电池异常现象。

功率衰减分类及检测方法

光伏组件功率衰减是指随着光照时间的增长，组件输出功率逐渐下降的现象。光伏组件的功率衰减现象大致可分为三类：

第一类，由于破坏性因素导致的组件功率衰减；

第二类，组件初始的光致衰减；

第三类，组件的老化衰减。

其中，第一类是在光伏组件安装过程中可控制的衰减，如加强光伏组件卸车、倒运、安装质量控制可降低组件电池片隐裂、碎裂出现的概率等。

第二类、第三类是光伏组件生产过程中亟需解决的工艺问题。光伏组件功率衰减测试可通过光伏组件 I-V 特性曲线测试仪完成。

太阳能光伏发电是21 世纪最为热门的能源技术领域之一，是解决人类能源危机的重要手段之一，引起人们的广泛关注。本文介绍了太阳能光伏并网 控制逆变器的工作过程，分析了太阳能控制器最大功率跟踪原理，太阳能光伏逆 变器的并网原理及主要控制方式。 太阳能光伏发电是21 世纪最为热门的能源技术领域之一，是解决人类能源危机的重要手段之一，引起人们的广泛关注。本文介绍了太阳能光伏并网 控制逆变器的工作过程，分析了太阳能控制器最大功率跟踪原理，太阳能光伏逆变器的并网原理及主要控制方式。 1 引言： 随着工业文明的不断发展，我们对于能源的需求越来越多。传统的化石能源 已经不可能满足要求，为了避免面对能源枯竭的困境，寻找优质的替代能源成为 人们关注的热点问题。可再生能源如水能、风能、太阳能、潮汐能以及生物质能 等能源形式不断映入人们的眼帘。水利发电作为最早应用的可再生能源发电形式 得到了广泛使用，但也有人就其的环境问题、安全问题提出过质疑，况且目前的 水能开发程度较高，继续开发存在一定的困难。风能的利用近些年来也是热点问 题，但风力发电存在稳定性不高、噪音大等缺点，大规模并网对电网会形成一定 冲击，如何有效控制风能的开发和利用仍是学术界关注的热点。在剩下的可再生 能源形式当中，太阳能发电技术是最有利用价值的能源形式之一。太阳能储量丰富，每秒钟太阳要向地球输送相当于210 亿桶石油的能量，相当于全球一天消耗的能量。我国的太阳能资源也十分丰富，除了贵州高原部分地区外，中国大部分 地域都是太阳能资源丰富地区，目前的太阳能利用率还不到1/1000。因此在我国 大力开发太阳能潜力巨大。 太阳能的利用分为“光热”和“光伏”两种，其中光热式热水器在我国应用广 泛。光伏是将光能转化为电能的发电形式，起源于100 多年前的“光生伏打现象”。 太阳能的利用目前更多的是指光伏发电技术。光伏发电技术根据负载的不同分为离网型和并网型两种，早期的光伏发电技术受制于太阳能电池组件成本因素，主要以小功率离网型为主，满足边远地区无电网居民用电问题。随着光伏组件成本的下降，光伏发电的成本不断下降，预计到2013 年安装成本可降至1.5 美元/Wp，电价成本为6 美分/(kWh)，光伏并网已经成为可能。并网型光伏系统逐步成为主流。 本文主要介绍并网型光伏发电系统的系统组成和主要部件的工作原理。 2 并网型光伏系统结构 图1 所示为并网型光伏系统的结构。并网型光伏系统包括两大主要部分：其一，太阳能电池组件。将太阳传送到地球上的光能转化成直流电能；其二，太阳能控制逆变器及并网成套设备，负责将电池板输出直流电能转为电网可接受的交流能量。根据功率的不同太阳能逆变器的输出形式可为单相或者三相；可带隔离变压器，也可不配隔离变压器。

太阳能控制逆变器及并网成套设备，主要包括控制器、逆变器以及监控保护单元组成。控制器主要实现太阳能电池板的最大功率跟踪，逆变器主要负责将控制器输出的直流电能变换成稳压稳频的交流电能馈送电网，监控保护单元主要负责发电系统安全相关问题如孤岛效应的保护，并及时与上位机通讯传递能量传输信息。 3 太阳能控制器及其原理 3.1 太阳能电池组件模型 图2 所示硅型光伏电池板的理想电路模型。其中，Iph是光生电流，Iph值与光伏电池的面积、入射光的辐射度以及环境温度相关。ID为暗电流。没有太阳光照射的情况下，硅型太阳能电池板的基本外特性类似于普通的二极管。暗电流是指光伏电池在没有光照条件下，在外电压的作用下PN结流过的单向电流。v为开路电压，RS为串联电阻一般小于1 欧姆，RSH为旁路电阻为几十千欧。 光伏电池的理想模型可由下式表示：

其中，v 为电池板热电势。

图3 表述在特定光照条件下电池板的伏安特性。阴影部分是电池板在相应条件下所能够输出的最大功率。太阳能电池板在高输出电压区域，具有低内阻特性，可以视为一系列不同等级的电压源；在低输出电压区域内，该电源有高内阻特性，可以视为不同等级的电流源。电压源与电流源的交汇处便是电池板在相应条件下的最大输出功率。在电池板的温度保持不变的情况下，这个极大功率值会随着光照强度的变化而变化，最大功率跟踪要求能够自动跟踪电池板的工作在输出功率极大的条件。

3.2 太阳能控制器电路拓扑 图4 为太阳能控制器的电路拓扑结构，从原理上说是以及升压斩波器，通过调整开关器件S 的占空比，调节电池板的等效负载阻抗，实现对电池板的最大功率跟踪功能。

3.3 最大功率跟踪方法 最大功率跟踪技术有两种技术路线：其一是CVT 技术，控制电池组件端口电压近似模拟最大功率跟踪，这种方法原理简单但是跟踪精度不够；其二是MTTP 技术，实时检测光伏阵列输出功率，通过调整阻抗的方式满足最大功率跟踪。目前，太阳能逆变器厂家广泛采用的MPPT 技术。目前，常用的MTTP 方法有两种。 （A ）干扰观测法（P&O）： 干扰观测法每隔一定时间增加或减少电压，通过观测功率变化方向，来决定下一步的控制信号。如果输出功率增加，那么继续按照上一步电压变化方向改变电压，如果检测到输出功率减小，则改变电压变化的方向，这样光伏阵列的实际工作点就能逐渐接近当前最大功率点。如果采用DC/DC 变换器实现MPPT 控制，在具体实施时应通过对占空比施加扰动来调节光伏阵列输出电压或电流，从而达到跟踪最大功率点的目的。如果采用较大的步长对占空比进行“干扰”，这种跟踪算法可以获得较快的跟踪速度，但达到稳态后光伏阵列的实际工作点在最大功率点附近振荡幅度比较大，造成一定的功率损失，采用较小的步长则正好相反。 （B）电导增量法（INC）： 光伏电池在最大功率点Pm处dP/dU=0，在Pm两端dP/dU均不为0。

而

则有

要使输出功率最大，必须满足（4 ）式，使阵列的电导变化率等于负的电导值。首先假设光伏阵列工作在一个给定的工作点，然后采样光伏阵列的电压和电流，计算Δv =v (n) - v (n-1)和Δi =i (n) - i (n-1)，其中(n)表示当前采样值，(n-1)为前一次的采样值；如果Δv=0，则利用Δi 的符号判断最大功率点的位置；如果Δv≠0，则依据Δi /Δv +I /V 的符号判断。 这种跟踪法最大的优点是当光伏电池的光照强度发生变化时，输出端电压能以平稳的方式追随其变化，电压波动较扰动观测法小。缺点是其算法较为复杂，对硬件的要求特别是对检测元件的精度要求比较高，因而整个系统的硬件成本会比较高。 4 太阳能逆变器及其工作原理 太阳能逆变器的电路拓扑如图5 所示，5-a)是单相并网逆变器电路拓扑，5-b)是三相并网逆变器电路拓扑。从电路拓扑结构上看属于电压型控制逆变电路。从控制方式上属于电流控制型电路。

4.1 电路的基本工作原理 以图6 的单相光伏逆变电路分析。

按照正弦波和载波比较方式对S -S 进行控制，交流侧AB处产生SPWM波1 4 ，u 中含有基波分量和高次谐波，在L 的滤波作用下高次谐波可以忽略，当

AB AB Su 的频率与电网一致时，i 也是和电网一致的正弦波。在电源电压一定的条件下，

AB s i 的幅值和相位仅有u 的基波的幅值和相位决定，这样电路可以实现整流、逆变

s AB以及无功补偿等作用。图7 所示是电路的运行向量图，其中7-a)是整流运行，7-b)是逆变运行，7-c)是无功补偿运行，7-d)是I 超前φ角运行。单相光伏逆变器工作

s 在7-b)状态。 4.2 电路的基本控制方法 光伏逆变器对于功率因数有较高要求，为了准确实现高功率因数逆变，需要对输出电流进行控制，通常的电流控制方式有两种：其一是间接电流控制，也称为相位幅值控制，按照图7 的向量关系控制输出电流，控制原理简单，但精度较差，一般不采用；其二是直接电流控制，给出电流指令，直接采集输出电流反馈，这种控制方法控制精度高，准确率好，系统鲁棒性好，得到广泛应用。 5 监控保护单元简介 监控保护单元的主要作用有： 保护发电设备的安全以及电网的安全； 型代表，如何准确测定孤岛效应也是监控保护单元的重要作用； 区，智能电量管理和系统状况检测上报也是光伏发电系统需要重点考虑的因素。 5.1 并网保护装置 并网保护装置主要实现以下保护功能：低电压保护、过电压保护、低频率保护、国频率保护、过电流保护以及孤岛保护策略等内容。通常大型光伏电站需要设置冗余保护装置，保证系统故障时及时处理。 5.2 孤岛检测技术 孤岛效应是指并网逆变器在电网断电时，并网装置仍然保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的状态。当电网的某一区域处于光伏发电的孤岛状态时电网将不再控制这个电力孤岛的电压和频率。孤岛效应会对光伏发电系统与电网的重连接制造困难，同时可能引起电气元件以及人身安全危害，因此孤岛效应必须避免。目前常用的孤岛效应检测方法主要有两种，分别是被动检测方法和主动式检测方法。 (A)被动式孤岛检测： 孤岛的发生和电网脱离时的负载特性及与电网之间的有功和无功交换有很大的关系。电网脱离后有功的波动会引起光伏系统端口电压的变化，无功的波动会引起光伏系统输出频率的变化。电网脱离后，如果有功或者无功的波动比较明显，通过监测并网系统的端口电压或者输出频率就可以检测到孤岛的发生，这就是被动式孤岛检测方法的原理。然而在电网脱离后，如果有功和无功的波动都很小，此时被动式检测方法就存在检测盲区。 （B ）主动式孤岛检测： 主动式孤岛检测方法中用的比较多的是主动频移法（AFD ），其基本原理是在并网系统输出中加入频率扰动，在并网的情况下，其频率扰动可以被大电网校正回来，然而在孤岛发生时，该频率扰动可以使系统变得不稳定，从而检测到孤岛的发生。这类方法也存在“检测盲区”，在负载品质因数比较高时，若电压幅值或频率变化范围小于某一值，系统无法检测到孤岛状态。另外，频率扰动会引起输出电流波形的畸变，同时分析发现，当需要进行电能质量治理时，频率的扰动会对谐波补偿效果造成较严重的影响。智能电量管理及系统状况监控系统大型光伏电站由于地处偏远地区，常常为无人值守电站。为了准确计量电站的电能输出及系统运行状况需要设立智能电量管理及系统状况监控系统。系统往往基于计算机数据处理平台以及互联网技术将分散的发电系统信息收集到集中控制中心进行数据分析处理工作，这部分的工作原理及系统结构在本文中不在详述。 6 结语 本文主要介绍了光伏并网系统的结构，分析了其主要组成部件的系统框图、功能。给出了最大功率跟踪的基本原理，分析了光伏逆变器的主要电路拓扑结构及控制方式。太阳能光伏发电技术作为有可能彻底改变人们生活的朝阳技术，拥有美好的未来，让我们共同期待光伏技术在明天为人类做出更大的贡献。

正向偏压下太阳能电池的光电流和暗电流方向相反，是因为太阳能电池在正向偏压下的工作原理。

太阳能电池是一种利用光能转化为电能的装置，它由光电池和电路组成。光电池是一种半导体器件，它由n型半导体和p型半导体构成。当光电池接受光照时，光能会被转化为电能，产生光电流。

在正向偏压下，n型半导体和p型半导体之间会形成电动势，使电子能够在半导体之间流动。这个过程叫做光电效应。此时，光电流的方向是由n型半导体向p型半导体流动的，即由正极向负极流动。

而在暗环境下，光电池中没有光照，所以不会产生光电流。但是，由于正向偏压的存在，半导体之间仍然会形成电动势，使得电子在半导体之间流动。这个过程叫做暗电效应。此时，暗电流的方向也是由n型半导体向p型半导体流动的，即由正极向负极流动。

所以，在正向偏压下，太阳能电池的光电流和暗电流的方向是相反的。当太阳能电池接受光照时，光电流的方向是由正极向负极流动的；而在暗环境下，暗电流的方向也是由正极向负极流动的。

但是，要注意的是，在反向偏压下，太阳能电池的光电流和暗电流的方向是相同的。在反向偏压下，n型半导体和p型半导体之间不会形成电动势，所以光电流和暗电流都不会流动。

温度升高，太阳能电池禁带宽度变窄，所以开路电压下降，因为禁带宽度变窄的同时会有更多电子可以从价带跃迁到导带，所以短路电流升高，温度对开路电压影响较明显，对短路电流影响较小，所以总体上温度升高，电池功率下降