摘 要

太阳能是二十一世纪最新型清洁能源，传统的化石能源逐渐枯竭，在传统的环保能源都存在不同的弊端：核能存在着核泄漏的危险；风能则受到地区的限制等等。太阳能的采集和使用已经变成全球每一个国家开采和分析的热点。

太阳能发电作为太阳能应用领域的重要分析方向。但是因为太阳能存在着能量密度低、太阳辐射度不稳定的缺点,此外，太阳能电池生产的成本比较昂贵,所以提升太阳能发电系统的光能转换率、削减系统的生产成本是太阳能发电领域所需解决的两个主要矛盾。

本篇论文对太阳能电池介绍了一种基于虚拟仪器技术的数学模型，使用labview软件搭建模型，同时模拟太阳辐射度和光伏电池其周围温度的改变对太阳能电池的输出功率的影响。整个仿真过程利用labview虚拟仪器技术进行了所有程序的搭建和仿真，得到了光伏电池的伏安特性曲线和不同参数对输出功率的影响，仿真结果与实际结果的最大误差保持在4.6%以内，证明了整个实验的正确性。

关键词：太阳能；光伏电池；虚拟仪器；labview；建模。

Abstract

Solar energy is in the 21st century, a new type of clean energy, the traditional fossil energy depletion and environmental protection energy in traditional there are different problems: there is a danger of nuclear leakage of nuclear power; wind is subject to regional restrictions and so on. Solar energy collection and use has become focus of global each country mining and analysis.

Solar power generation is an important research direction in the field of solar energy application.Low density, shortcomings of solar radiation is not stable. In addition, the cost of solar cell production more expensive and so on. To enhance the solar power system energy conversion rate, cut the production cost of the system is that need to be addressed in the field of solar power generation two main contradictions.

The thesis of the solar cell introduced a mathematical model based on the virtual instrument technology, using LabVIEW software to build model, and Simulation of solar radiation and photovoltaic cells and the ambient temperature change of solar cell output power. The whole simulation process using LabVIEW virtual instrument technology were all built and simulated, get the impact of photovoltaic battery volt ampere characteristic curve and the different parameters on the output power, the maximum error of the simulation results and the actual results remained at 4.6 percent. It is proved that the correctness of the whole experiment.

Key words: solar energy; photovoltaic cells; virtual instrument; LabVIEW; modeling.

目 录

第一章绪论 1

1.1课题研究背景与意义 1

1.1.1能源面临的困境 1

1.1.2太阳能的特点和其开发与利用 1

1.1.3国内光伏产业的发展现状 2

1.2本课题的研究意义和内容 2

1.2.1研究意义 2

1.2.2研究内容 3

第二章 太阳能电池的结构和各项参数的介绍 3

2.1太阳能电池的结构和原理 3

2.2光伏系统状态的分析 4

2.2.1电池的伏安特性曲线 4

2.2.2功率的匹配 4

2.3太阳能电池的测量参数 5

第三章 测量光伏电池数据的虚拟仪器的软件平台 6

3.1 关于虚拟仪器labview 6

3.2 labview的操作模板 9

3.3 太阳能电池在测试途中labview包含的层次结构 11

3.4 太阳能电池在测试中使用的程序结构 11

3.4.1 For循环结构的建立 11

3.4.2 波形图的建立 12

第四章 光伏电池性能测量系统labview界面设计和流程 13

4.1软件界面设计 13

4.2 子程序的调用 14

4.3 labview的程序框图及前面板设计 15

4.3.1基于labview的光伏电池的数学模型 15

4.3.2基于labview搭建的伏安特性曲线模型 17

4.3.3太阳能电池的输出特性和曲线 18

4.4 光伏电池输出特性的影响因子 19

4.4.1光照强度对输出特性的影响 19

4.4.2 温度对输出功率的影响 21

4.4.3建模效果评估 23

4.5 并串联电阻对输出特性的影响 23

4.5.1并联电阻对输出的影响 23

第五章 总结 25

参考文献..................................................................................................26

第一章绪论

1.1课题研究背景与意义