在 MATLAB/Simulink 中构建太阳电池的仿真模型

简介：
本文章介绍如何使用MATLAB/Simulink工具建立太阳电池的仿真模型，详细讲解了建模步骤及参数设定方法。适合对太阳能发电领域感兴趣的工程师和学生学习参考。 光伏电池的发电原理是基于光生伏特效应。大多数光伏电池采用PN结构设计，在太阳光照作用下（尤其是具有一定强度的光线），微观层面表现为光子撞击半导体材料表面，使其中电子获得能量并脱离共价键束缚形成自由电子和空穴对。这些电荷分别向N区和P区移动，从而在内部建立电压差，并通过外部电路产生电流。 光伏电池的转换效率受到多种因素的影响，包括光照强度、温度以及所使用的半导体材料特性等。因此，在提升光伏发电系统的发电效率方面，选择合适的光伏组件材料至关重要，这也是众多企业研究的重点领域之一。目前最常用的光伏电池制造材料是硅基物质。 为了进一步优化系统性能，最大功率点跟踪（MPPT）技术被广泛应用于光伏发电系统中以提高整体转换效率。本段落的研究目标在于提升此类系统的发电效果，并通过在MATLAB/Simulink软件环境中建立太阳电池的仿真模型来实现这一目的。该过程涉及对不同环境条件下太阳电池输出特性的建模与模拟分析，最终利用MATLAB 2021版本进行具体案例验证和评估。