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太陽能電池的電路及等效電路如圖3-1所示，其中中為電池的外負載電阻。當=0時，所測的電流為電池的短路電流，就是將太陽能電池置于標準光源的照射下，在輸出端短路時，流過太陽能電池兩端的電流。當趨于無窮時，所測得的電壓為電池的開路電壓。所謂開路電壓，就是將太陽能電池置于100的光源照射下，在兩端開路時，太陽能電池的輸出電壓值。（二極管電流）為通過p-n結的總擴散電流，其方向與相反。為串聯電阻，它主要由電池的體電阻、表面電阻、電極導體電阻和電極與硅表面間接觸電阻所組成。為旁漏電阻，它是由硅片的邊緣不清潔或體內的缺陷引起的。一個理想的太陽能電池，串聯電阻很小，而并聯電阻很大。由于和是分別串聯和并聯在電路中的，所以在進行理想的電路設計時，它們可以忽略不計。此時，流過負載的電流為:
（3-1）
理想的p-n結特性曲線方程為
（3-2）
式中—太陽能電池在無光照時的飽和電流，A;
q—電子電荷，C；
K—玻爾茲曼常數；
T—熱力學溫度，K；
A—常數因子（正偏電壓大時A值為1，正偏電壓小時A值為2）；
e—自然對數的底。
當=0時，電壓U即為可用下式表示：
（3-3）
3.1.2太陽能電池的特性曲線
根據（3-2）（3-3）兩式作圖，及坐標變換可得到太陽能電池的電流—電壓關
系曲線，如圖3-2所示.這個曲線，可簡稱為I—U曲線，或伏—安曲線。
