[发明专利]大面积染料敏化太阳能电池模块设计性能的判定方法

权利要求书

1.一种大面积染料敏化太阳能电池模块设计性能的判定方法，其特征是所述方法包括下列步骤：

步骤1：将待测DSSC模块的子电池的DSSC基本结构等效为由恒流源、二极管、旁路电阻、基板电阻、电解质电阻和电极电荷传输电阻组成的等效电路；其中，所述恒流源、二极管和旁路电阻并联组成并联电路，然后并联电路与基板电阻、电解质电阻和电极电荷传输电阻串联；

步骤2：取与待测DSSC模块组成和结构相同的另一块DSSC模块作为验证DSSC模块；

步骤3：利用拟合的方法从一次测量的I-V特性曲线中得到验证DSSC模块的子电池的基本参数；所述基本参数包括：恒流源处产生的光电流I′_ph，二极管的反向饱和电流I′₀，元电荷q′，二极管的理想因子n′，波尔兹曼常数k′_b，热力学温度T′，输入电压V′，输出电流I′旁路电阻R′_sh，基板电阻R′_tco、电解质电阻R′_w和电极电荷传输电阻R′_ct；

步骤4：计算待测DSSC模块的子电池的旁路电阻R_sh、基板电阻R_tco、电解质电阻R_w和电极电荷传输电阻R_ct的阻值；

所述旁路电阻R_sh、电解质电阻R_w和电极电荷传输电阻R_ct的阻值分别根据验证DSSC模块的子电池的旁路电阻R′_sh、电解质电阻R′_w和电极电荷传输电阻R′_ct的阻值计算，具体公式为：

其中，S₀为待测DSSC模块的子电池的有效面积，S′₀为验证DSSC模块的子电池的有效面积；

步骤5：根据等效电路中二极管的电压电流关系式计算待测DSSC模块的子电池的I-V特性曲线；其中，I_ph＝I′_hp，I₀＝I′₀，q＝q′，n＝n′，k_b＝k′_b，T＝T′，V＝V′，I＝I′；

步骤6：利用待测DSSC模块的子电池的I-V特性曲线，获取待测DSSC模块的子电池的效率；

步骤7：利用待测DSSC模块的子电池的效率乘以待测DSSC模块的子电池的有效面积比，得到待测DSSC模块的效率。

2.根据权利要求1所述的一种大面积染料敏化太阳能电池模块设计性能的判定方法，其特征是所述步骤7之后还包括：计算使待测DSSC模块的效率最大的光阳极宽度。

3.根据权利要求1或2所述的一种大面积染料敏化太阳能电池模块设计性能的判定方法，其特征是所述计算待测DSSC模块的子电池的基板电阻利用公式R_tco＝2×ρ×l/S计算，其中，R_tco为基板电阻的阻值，ρ为导电薄膜的电阻率，l为沿电流方向导电薄膜的长度，S为垂直电流方向导电薄膜的横截面积。