太阳能电池最大功率点

武汉科技学院

毕业设计（论文）任务书

课题名称：太阳能电池最大功率跟踪的研究 完成期限：2006年2月27日至 2006年6月2日

院系名称 电子信息工程学院指导教师 薛勇

专业班级 自021 指导教师职称 讲师

学生姓名 刘荣华

院系毕业设计（论文）工作领导小组组长签字

一、课题训练内容

(1) 通过毕业设计培养学生综合应用，巩固与扩展所学的基础理论和专业知识，培养学生独立分析、使用计算机解决实际问题的能力。

(2) 通过毕业设计，培养学生正确的设计思想、理论联系实际的工作作风、严肃认真的科学态度、团结协作的团队精神；

(3) 训练收集查找太阳能光伏发电方面的中外文专业资料的阅读与翻译能力；

(4) 学习相关的背景知识，了解、熟悉太阳能发电系统工作原理及其结构。

(5) 训练方案选择和比较能力；

(6) 训练工程设计及实验研究能力；

(7) 训练计算机编程及应用能力，提高学生计算机软件、硬件和应用系统设计和开发的能力；

(8) 通过对已完成的工作进行整理，以及毕业设计论文的撰写和毕业答辩，使学生的书面和口头表达能力得到进一步的训练和提高。

二、设计（论文）任务和要求（包括说明书、论文、译文、

计算程序、图纸、作品等数量和质量等具体

太阳能最大功率跟踪技术的研究

第２６卷第３期河南科学Ｖｏｌ．２６Ｎｏ．３

Ｍａｒ．２００８２００８年３月

文章编号：１００４－３９１８（２００８）０３－０２７５－０４ＨＥＮＡＮＳＣＩＥＮＣＥ

太阳能最大功率跟踪技术的研究

侯聪玲１，

（１．广东工贸职业技术学院，广州

摘吴捷２５１０５１０；２．华南理工大学电力学院，广州５１０６４０）要：针对太阳能本身的特点，研究太阳能的功率特性，分析最大功率跟踪的方法，并针对性地提出一种可行的

软件设计方案．

关键词：太阳能；最大功率跟踪；自适应算法

中图分类号：ＴＮ７０９文献标识码：Ａ

随着社会经济的发展，能源和资源的消耗速度越来越快，人们的目光正转向再生能源的利用和发展．太阳能被公认为是技术含量最高，最有发展前途的一种新能源．它取之不尽，用之不竭，不产生任何废弃物，没有污染、噪声等公害，对环境无不良影响，是理想的清洁能源．

研究发现：太阳能发电效率［１］较低成为长期以来影响其发展的主要原因．如何有效地降低成本，提高发电效率是近些年研究的热点．最大功率跟踪（ＭＰＰＴ）技术就是针对提高太阳能电池发电效率进行研究的．分析比较了目前国内外现有的最大功率跟踪技术，从而提出本文采用的算法．

１最大功率跟踪的理论基础

近年来，人们对最大功率跟踪技

太阳能最大功率跟踪技术的研究

第２６卷第３期河南科学Ｖｏｌ．２６Ｎｏ．３

Ｍａｒ．２００８２００８年３月

文章编号：１００４－３９１８（２００８）０３－０２７５－０４ＨＥＮＡＮＳＣＩＥＮＣＥ

太阳能最大功率跟踪技术的研究

侯聪玲１，

（１．广东工贸职业技术学院，广州

摘吴捷２５１０５１０；２．华南理工大学电力学院，广州５１０６４０）要：针对太阳能本身的特点，研究太阳能的功率特性，分析最大功率跟踪的方法，并针对性地提出一种可行的

软件设计方案．

关键词：太阳能；最大功率跟踪；自适应算法

中图分类号：ＴＮ７０９文献标识码：Ａ

随着社会经济的发展，能源和资源的消耗速度越来越快，人们的目光正转向再生能源的利用和发展．太阳能被公认为是技术含量最高，最有发展前途的一种新能源．它取之不尽，用之不竭，不产生任何废弃物，没有污染、噪声等公害，对环境无不良影响，是理想的清洁能源．

研究发现：太阳能发电效率［１］较低成为长期以来影响其发展的主要原因．如何有效地降低成本，提高发电效率是近些年研究的热点．最大功率跟踪（ＭＰＰＴ）技术就是针对提高太阳能电池发电效率进行研究的．分析比较了目前国内外现有的最大功率跟踪技术，从而提出本文采用的算法．

１最大功率跟踪的理论基础

近年来，人们对最大功率跟踪技

光伏系统最大功率点跟踪方法

第２５卷第２期２００７年４月

可再生能源

ＲｅｎｅｗａｂｌｅＥｎｅｒｇｙＲｅｓｏｕｒｃｅｓ

Ｖｏｌ．２５Ｎｏ．２Ａｐｒ．２００７

光伏系统最大功率点跟踪方法

李

玲，谢

建，杨祚宝

６５００９２）

（云南师范大学太阳能研究所，云南省农村能源工程重点实验室，昆明云南

摘

要：最大功率点跟踪是光伏发电系统中重要的问题。在对太阳电池特性曲线分析的基础之上，阐述了几种

常用的光伏系统最大功率点的追踪方法。文章总结并分析了各种方案的优缺点。关键词：光伏系统；最大功率追踪中图分类号：ＴＭ６１５

文献标志码：Ｂ

文章编号：１６７１－５２９２（２００７）０２－００８５－０３

Ｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｐｏｉｎｔｔｒａｃｉｎｇｉｎｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓｙｓｔｅｍ

ＬＩＬｉｎｇ，ＸＩＥＪｉａｎ，ＹＡＮＧＺｕｏ－ｂａｏ

（ｓｏｌａｒＥｎｅｒｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＹｕｎｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅＲｅｎｅｗａｂｌｅＥｎｅｒｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，ＹｕｎｎａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５００９２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＭａｘｉｍｕｍＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔＴｒａｃｉｎｇｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎ

基于simulink的光伏电池最大功率

点跟踪技术的仿真

学 院： 专 业：

姓 名： 指导老师：

中国·珠海 二○一三年五月

信息学院 自动化

张太杰 许强强

学 号： 090104031042 职 称： 助教

北京理工大学珠海学院2013届本科生毕业设计

诚信承诺书

本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《基于simulink的光伏电池最大功率点跟踪技术的仿真》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。

本人签名： 日期： 年 月 日

北京理工大学珠海学院2013届本科生毕业设计

基于simulink的光伏电池最大功率点跟踪技术的仿真

摘要

当今社会都在提倡绿色环保的新能源，其中太阳能是被人类普遍认为的绿色能源。然而，阻碍太阳能快速发展的根源是光伏电池的转换效率问题。实际投入应用的光伏电池转换效率都低于35%。至今许多学者提出了各种各样方法，如恒压控制法、电导增量法、扰动观察法、模糊逻辑控制法和神经网络法等等，来提高光伏电池转换效率。

基于此，本论文主要研究基

实验六 最大功率传输条件的研究

一．实验目的

1．理解阻抗匹配，掌握最大功率传输的条件。 2．掌握根据电源外特性设计实际电源模型的方法。

二．原理说明

电源向负载供电的电路如图7－1所示，图中RS为电源内阻，RL为负载电阻。当电路电流为I时，负载RL得到的功率为：

?USPL?I2RL???R?RL?S????RL ?2I RS US 图

可见，当电源US和RS确定后，负载得到的功率大小只

与负载电阻RL有关。

令

RL

dPL?0，解得：RL= RS时，负载得到最大功率：dRLPL?PLmaxU?S。 4RS2RL=RS 称为阻抗匹配，即电源的内阻抗（或内电阻）与负载阻抗（或负载电阻）相等时，负载可以得到最大功率。也就是说，最大功率传输的条件是供电电路必须满足阻抗匹配。

负载得到最大功率时电路的效率：??mA R L PL?50% 。 USIRS U S V 实验中，负载得到的功率用电压表、电流表测量。

三．实验设备

1．直流数字电压表、直流数字电流表； 2．恒压源（双路0～30V可调）； 3．恒流源（0~200mA可调）； 4．MEEL－05组件。

图7-3

四．实验内容

15 1．根据电源外特性曲线设计一个实际电压源模型 已知

基于simulink的光伏电池最大功率

点跟踪技术的仿真

学 院： 专 业：

姓 名： 指导老师：

中国·珠海 二○一三年五月

信息学院 自动化

张太杰 许强强

学 号： 090104031042 职 称： 助教

北京理工大学珠海学院2013届本科生毕业设计

诚信承诺书

本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《基于simulink的光伏电池最大功率点跟踪技术的仿真》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。

本人签名： 日期： 年 月 日

北京理工大学珠海学院2013届本科生毕业设计

基于simulink的光伏电池最大功率点跟踪技术的仿真

摘要

当今社会都在提倡绿色环保的新能源，其中太阳能是被人类普遍认为的绿色能源。然而，阻碍太阳能快速发展的根源是光伏电池的转换效率问题。实际投入应用的光伏电池转换效率都低于35%。至今许多学者提出了各种各样方法，如恒压控制法、电导增量法、扰动观察法、模糊逻辑控制法和神经网络法等等，来提高光伏电池转换效率。

基于此，本论文主要研究基

浅谈有机太阳能电池与无机太阳能电池 杨红旭 10013203

测绘工程10级2班

摘要：有机太阳能电池作为一种新兴的有着巨大潜力的光电转换器件，吸引了越来越多的

关注。本文主要比较有机太阳能电池与无机太阳能电池在生产成本、工作原理和光电转换效率等方面的区别。并展望了有机太阳能电池发展的广阔前景。

关键词：有机太阳能电池 无机太阳能电池 生产成本 工作原理 光电转换率

一、 引言

现今占主导地位的太阳能电池是以无机半导体为主要材料制成，自太阳能电池商业应用以来，单晶硅、多晶硅和非晶硅系列应用最为广泛。经过多年来的发展，硅基太阳能电池相关的技术已有了长足的进步，但依然没有脱离通过氧化－还原反应来提纯硅的方法，这一过

程必然会使晶体硅太阳能电池制造能耗大、污染高、工艺复杂且生产设备昂贵。而有机半导体材料由于具有制作成本低、易制作、质量轻、富有弹性等特点，引起越来越多的关注，目前学者已在研究如何在电子器件中将现有的昂贵无机半导体材料用有机半导体材料加以代替，其中就包括有机太阳能电池的研究。本文就有机太阳能电池与无机太阳能电池在生产成本、工作原理和光电转换效率等方面的区别做简

量子点太阳能电池简介

摘要：量子点太阳能电池是第三代太阳能电池，也是目前最尖端、最新的太阳能电池之一，

这种电池在使用半导体材料的普通太阳能电池之中，引入了纳米技术与量子力学理论，尽管目前尚没有制作出这种超高转换效率的实用化太阳能电池，但是大量的理论计算和实验研究已经证实，量子点太阳能电池将会在未来的太阳能转换中显示出巨大的发展前景。简述了量子点太阳能电池的物理机理及研究内容。

关键词：量子点，太阳能电池，机理

随着人类面临的环境与能源问题的持续恶化，加强环境保护和开发清洁能源是人类高度关注的焦点。因此，近年来人们对太阳能开发和利用的研究进展极为迅速。作为一种重要的光电能量转换器件，太阳能电池的研究一直受到人们的热切关注。

太阳能电池可以分为两大类：一类是基于半导体p-n结中载流子输运过程的无机固态太阳能电池；另一类则是基于有机分子材料中光电子化学过程的光电化学太阳能电池。单晶GaAs太阳能电池、晶体Si太阳能电池和Si基薄膜太阳能电池属于第一类，而染料敏化太阳能电池和聚合物太阳能电池属于第二类。第一类太阳能电池已经产业化或商业化，而第二类太阳能电池正处于研究与开发之中。目前太阳能电池存在能耗高、光电转换效率低等缺点。尽管人们已采用各种方法使太

浅谈有机太阳能电池与无机太阳能电池 杨红旭 10013203

测绘工程10级2班

摘要：有机太阳能电池作为一种新兴的有着巨大潜力的光电转换器件，吸引了越来越多的

关注。本文主要比较有机太阳能电池与无机太阳能电池在生产成本、工作原理和光电转换效率等方面的区别。并展望了有机太阳能电池发展的广阔前景。

关键词：有机太阳能电池 无机太阳能电池 生产成本 工作原理 光电转换率

一、 引言

现今占主导地位的太阳能电池是以无机半导体为主要材料制成，自太阳能电池商业应用以来，单晶硅、多晶硅和非晶硅系列应用最为广泛。经过多年来的发展，硅基太阳能电池相关的技术已有了长足的进步，但依然没有脱离通过氧化－还原反应来提纯硅的方法，这一过

程必然会使晶体硅太阳能电池制造能耗大、污染高、工艺复杂且生产设备昂贵。而有机半导体材料由于具有制作成本低、易制作、质量轻、富有弹性等特点，引起越来越多的关注，目前学者已在研究如何在电子器件中将现有的昂贵无机半导体材料用有机半导体材料加以代替，其中就包括有机太阳能电池的研究。本文就有机太阳能电池与无机太阳能电池在生产成本、工作原理和光电转换效率等方面的区别做简