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太阳能电池性能参数

太阳能电池性能参数
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太阳能电池性能参数

1、开路电压

开路电压UOC:即将太阳能电池置于AM1.5光谱条件、100 mW/cm2的光源强度照射下,在两端开路时,太阳能电池的输出电压值。

2、短路电流

短路电流ISC:就是将太阳能电池置于AM1.5光谱条件、100 mW/cm2的光源强度照射下,在输出端短路时,流过太阳能电池两端的电流值。

3、最大输出功率

太阳能电池的工作电压和电流是随负载电阻而变化的,将不同阻值所对应的工作电压和电流值做成曲线就得到太阳能电池的伏安特性曲线。如果选择的负载电阻值能使输出电压和电流的乘积最大,即可获得最大输出功率,用符号Pm表示。此时的工作电压和工作电流称为最佳工作电压和最佳工作电流,分别用符号Um和Im表示。

4、填充因子

太阳能电池的另一个重要参数是填充因子FF(fill factor),它是最大输出功率与开路电压和短路电流乘积之比。

FF:是衡量太阳能电池输出特性的重要指标,是代表太阳能电池在带最佳负载时,能输出的最大功率的特性,其值越大表示太阳能电池的输出功率越大。FF 的值始终小于1。串、并联电阻对填充因子有较大影响。串联电阻越大,短路电流下降越多,填充因子也随之减少的越多;并联电阻越小,其分电流就越大,导致开路电压就下降的越多,填充因子随之也下降的越多。

5、转换效率

太阳能电池的转换效率指在外部回路上连接最佳负载电阻时的最大能量转换效率,等于太阳能电池的输出功率与入射到太阳能电池表面的能量之比。太阳能电池的光电转换效率是衡量电池质量和技术水平的重要参数,它与电池的结构、结特性、材料性质、工作温度、放射性粒子辐射损伤和环境变化等有关。

图2.4.1 太阳能电池输出特性曲线

太阳能电池片的相关参数

硅太阳能电池的性能参数主要有:短路电流、开路电压、峰值电流、峰值电压、峰值功率、填充因子和转换效率等。 ①短路电流(isc):当将太阳能电池的正负极短路、使u=0时,此时的电流就是电池片的短路电流,短路电流的单位是安培(a),短路电流随着光强的变化而变化。 ②开路电压(uoc):当将太阳能电池的正负极不接负载、使i=0时,此时太阳能电池正负极间的电压就是开路电压,开路电压的单位是伏特(v)。单片太阳能电池的开路电压不随电池片面积的增减而变化,一般为0.5~ 0.7v。 ③峰值电流(im):峰值电流也叫最大工作电流或最佳工作电流。峰值电流是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电流,峰值电流的单位是安培(a)。 ④峰值电压(um):峰值电压也叫最大工作电压或最佳工作电压。峰值电压是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电压,峰值电压的单位是v。峰值电压不随电池片面积的增减而变化,一般为0.45~0.5v,典型值为 0.48v。 ⑤峰值功率(pm):峰值功率也叫最大输出功率或最佳输出功率。峰值功率是指太阳能电池片正常工作或测试条件下的最大输出功率,也就是峰值电流与峰值电压的乘积:pm===im×um。峰值功率的单位是w(瓦)。太阳能电池的峰值功率取决于太阳辐照度、太阳光谱分布和电池片的工作温度,因此太阳能电池的测量要在标准条件下进行,测量标准为欧洲委员会的101号标准,其条件是:辐照度lkw/㎡、光谱aml.5、测试温度25℃。

⑥填充因子(ff):填充因子也叫曲线因子,是指太阳能电池的最大输出功率与开路电压和短路电流乘积的比值。计算公式为ff=pm/(isc×uoc)。填充因子是评价太阳能电池输出特性好坏的一个重要参数,它的值越高,表明太阳能电池输出特性越趋于矩形,电池的光电转换效率越高。串、并联电阻对填充因子有较大影响,太阳能电池的串联电阻越小,并联电阻越大,填充因子的系数越大。填充因子的系数一般在0.5~0.8之间,也可以用百分数表示。 ⑦转换效率(η):转换效率是指太阳能电池受光照时的最大输出功率与照射到电池上的太阳能量功率的比值。即: η=pm(电池片的峰值效率)/a(电池片的面积)×pin(单位面积的入射光功率),其中pin=lkw/㎡=100mw/cm2。 组件的板形设计一般从两个方向入手。一是根据现有电池片的功率和尺寸确定组件的功率和尺寸大小;二是根据组件尺寸和功率要求选择电池片的尺寸和功率。 电池组件不论功率大小,一般都是由36片、72片、54片和60片等几种串联形式组成。常见的排布方法有4片×9片、6片×6片、6片×12片、6片×9片和6片×10片等。下面就以36片串联形式的电池组件为例介绍电池组件的板型设计方法。

单晶硅太阳能电池板详细参数(精)

单晶硅太阳能电池板详细参数(精)

单晶硅太阳能电池板,铝合金边框,钢化玻璃面板详细参数:单晶硅太阳能板100W 尺寸:963x805x35MM 净重:11KGS 工作电压:33.5V 工作电流:2.99A 开路电压:41.5V 短路电流:3.57A 蓄电池:24v 二、产品特点: 采用平均转换效率在15%以上的优质单晶硅太阳电池单片,具有优良的弱光响应性能,符合 IEC61215 和电气保护 II 级标准。太阳能电池转换效率高。 而且太阳能电池板阵列一次性性能佳。太阳能电池板阵列的表面 采用高透光绒面钢化玻璃封装,气密性、耐候性好,抗腐蚀。 阳极氧化铝边框:机械强 度高,具有良好的抗风性和防雹性,可在各种复杂恶劣的气候条件下使用,便于安装。太阳能电池板在制造时, 先进行化学处理, 表面做成了一个象金字塔一样的绒面, 能减少反射,更好地吸收光能。采用双栅线,使组件的封装的可靠性更高。 太阳能电池板阵列抗冲击性能佳, 符合 IEC 国际标准。 太阳能电池板阵列层之间采用双层 EVA 材料以及 TPT 复合材料,组件气密性好,抗潮,抗紫外线好,不容易老化。直流接线盒:采 用密封防水、高可靠性多功能 ABS 塑料接线盒,耐老化防水防潮性能好;连接端采用易操作的专用公母插头, 使用安全、方便、可靠。带有旁路二极管能减少局部阴影而引起的损害。 工作温度:-40℃~+90℃使用寿命可达 20 年以上,衰减小于 20%。三、 问题集锦:1、什么是太阳能电池 答:太阳能电池是基于半导体的光伏效应将太阳辐射 直接转换为电能的半导体器件。 现在商品化的太阳能电池主要有以下几种类型:单晶硅太阳 能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池,目前还有碲华镉电池、铜铟硒电池、纳米氧化钛敏化电池、多晶硅薄膜太阳能电池及有机太阳能电池等。 晶体硅(单晶、多晶太阳能电池需要高纯度的硅原料,一般要求纯度至少是 99. 99998%,也就是一千万个硅原子中最多允许 2 个杂质原子存在。硅材料是用二氧化硅(SiO2,也就是我们所熟悉的沙子作为原料, 将其熔化并除去杂质就可制取粗级硅。从二氧化硅到太阳能电池片, 涉及多个生

硅太阳能电池的主要性能参数

硅太阳能电池的主要性能参数 本信息来源于太阳能人才网|https://www.wendangku.net/doc/1f7762276.html, 原文链接: 硅太阳能电池的性能参数主要有:短路电流、开路电压、峰值电流、峰值电压、峰值功率、填充因子和转换效率等。 ①短路电流(isc):当将太阳能电池的正负极短路、使u=0时,此时的电流就是电池片的短路电流,短路电流的单位是安培(a),短路电流随着光强的变化而变化。 ②开路电压(uoc):当将太阳能电池的正负极不接负载、使i=0时,此时太阳能电池正负极间的电压就是开路电压,开路电压的单位是伏特(v)。单片太阳能电池的开路电压不随电池片面积的增减而变化,一般为0.5~0.7v。 ③峰值电流(im):峰值电流也叫最大工作电流或最佳工作电流。峰值电流是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电流,峰值电流的单位是安培(a)。 ④峰值电压(um):峰值电压也叫最大工作电压或最佳工作电压。峰值电压是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电压,峰值电压的单位是v。峰值电压不随电池片面积的增减而变化,一般为0.45~0.5v,典型值为0.48v。 ⑤峰值功率(pm):峰值功率也叫最大输出功率或最佳输出功率。峰值功率是指太阳能电池片正常工作或测试条件下的最大输出功率,也就是峰值电流与峰值电压的乘积:pm===im ×um。峰值功率的单位是w(瓦)。太阳能电池的峰值功率取决于太阳辐照度、太阳光谱分布和电池片的工作温度,因此太阳能电池的测量要在标准条件下进行,测量标准为欧洲委员会的101号标准,其条件是:辐照度lkw/㎡、光谱aml.5、测试温度25℃。 ⑥填充因子(ff):填充因子也叫曲线因子,是指太阳能电池的最大输出功率与开路电压和短路电流乘积的比值。计算公式为ff=pm/(isc×uoc)。填充因子是评价太阳能电池输出特性好坏的一个重要参数,它的值越高,表明太阳能电池输出特性越趋于矩形,电池的光电转换效率越高。 串、并联电阻对填充因子有较大影响,太阳能电池的串联电阻越小,并联电阻越大,填充因子的系数越大。填充因子的系数一般在0.5~0.8之间,也可以用百分数表示。 ⑦转换效率(η):转换效率是指太阳能电池受光照时的最大输出功率与照射到电池上的太阳能量功率的比值。即: η=pm(电池片的峰值效率)/a(电池片的面积)×pin(单位面积的入射光功率),其中pin=lkw /㎡=100mw/cm2。 电池组件的板型设计 在生产电池组件之前,就要对电池组件的外型尺寸、输出功率以及电池片的排列布局等进行设计,这种设计在业内就叫太阳能电池组件的板型设计。电池组件板型设计的过程是一个对电池组件的外型尺寸、输出功率、电池片排列布局等因素综合考虑的过程。设计者既要了解电池片的性能参数,还要了解电池组件的生产工艺过程和用户的使用需求,做到电池组件尺寸合理,电池片排布紧凑美观。 组件的板形设计一般从两个方向入手。一是根据现有电池片的功率和尺寸确定组件的功率和尺寸大小;二是根据组件尺寸和功率要求选择电池片的尺寸和功率。 电池组件不论功率大小,一般都是由36片、72片、54片和60片等几种串联形式组成。常见的排布方法有4片×9片、6片×6片、6片×12片、6片×9片和6片×10片等。下面就以36片串联形式的电池组件为例介绍电池组件的板型设计方法。

太阳能电池性能参数

太阳能电池性能参数 1、开路电压 开路电压UOC:即将太阳能电池置于AM1.5光谱条件、100 mW/cm2的光源强度照射下,在两端开路时,太阳能电池的输出电压值。 2、短路电流 短路电流ISC:就是将太阳能电池置于AM1.5光谱条件、100 mW/cm2的光源强度照射下,在输出端短路时,流过太阳能电池两端的电流值。 3、最大输出功率 太阳能电池的工作电压和电流是随负载电阻而变化的,将不同阻值所对应的工作电压和电流值做成曲线就得到太阳能电池的伏安特性曲线。如果选择的负载电阻值能使输出电压和电流的乘积最大,即可获得最大输出功率,用符号Pm表示。此时的工作电压和工作电流称为最佳工作电压和最佳工作电流,分别用符号Um和Im表示。 4、填充因子 太阳能电池的另一个重要参数是填充因子FF(fill factor),它是最大输出功率与开路电压和短路电流乘积之比。 FF:是衡量太阳能电池输出特性的重要指标,是代表太阳能电池在带最佳负载时,能输出的最大功率的特性,其值越大表示太阳能电池的输出功率越大。FF 的值始终小于1。串、并联电阻对填充因子有较大影响。串联电阻越大,短路电流下降越多,填充因子也随之减少的越多;并联电阻越小,其分电流就越大,导致开路电压就下降的越多,填充因子随之也下降的越多。 5、转换效率 太阳能电池的转换效率指在外部回路上连接最佳负载电阻时的最大能量转换效率,等于太阳能电池的输出功率与入射到太阳能电池表面的能量之比。太阳能电池的光电转换效率是衡量电池质量和技术水平的重要参数,它与电池的结构、结特性、材料性质、工作温度、放射性粒子辐射损伤和环境变化等有关。

图2.4.1 太阳能电池输出特性曲线

太阳能电池组件的封装(精华)

太阳能电池组件的封装(精华) 导读:单件电池片由于输出功率太小,难以满足常规用电需求,因此需要将其封装为组件以提高其输出功率。封装是太阳能电池生产中的关键步骤,没有良好的封装工艺,再好的电池也生产不出好的组件。电池的封装不仅可以使电池的寿命得到保证,而且还增强了电池的抗击强度。产品的高质量和高寿命是赢得客户满意的关键,所以组件的封装质量非常重要。 具有外部封装及内部连接、能单独提供直流电输出的最小不可分割的太阳能电池组合装置,叫太阳能电池组件,即多个单体太阳能电池互联封装后成为组件。太阳能电池组件是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中最重要的部分。 1.防止太阳能电池破损。晶体硅太阳能电池易破损的原因:晶体硅呈脆性;硅太阳能电池面积大;硅太阳能电池厚度小。 2.防止太阳能电池被腐蚀失效。太阳能电池的自然抗性差:太阳电池长期暴露在空气中会出现效率的衰减;太阳电池对紫外线的抵抗能力较差;太阳电池不能抵御冰雹等外力引起的过度机械应力所造成的破坏;太阳电池表面的金属化层容易受到腐蚀;太阳电池表面堆积灰尘后难以清除。 3.满足负载要求,串联或并联成一个能够独立作为电源使用的最小单元。由于单件太阳电池输出功率难以满足常规用电需求,需要将它们串联或者并联后接入用电器进行供电。 太阳能电池组件的种类较多,根据太阳能电池片的类型不同可分为晶体硅(单、多晶硅)太阳能电池组件、非晶硅薄膜太阳能电池组件及砷化镓电池组件等;按照封装材料和工艺的不同可分为环氧树脂封装电池板和层压封装电池组件;按照用途的不同可分为普通型太阳能电池组件和建材型

太阳能电池组件。其中建材型太阳能电池组件又分为单面玻璃透光型电池组件、双面夹胶玻璃电池组件和双面中空玻璃电池组件。由于用晶体硅太阳能电池片制作的电池组件应用占到市场份额的85%以上,在此就主要介绍用晶体硅太阳能电池片制作的电池组件。 单晶硅组件 多晶硅组件 非晶硅组件 第一代室温硫化硅橡胶封装 第二代聚乙烯醇缩丁醛 (PVB )封装 第三代乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA )封

如何配置太阳能电池组件功率给蓄电池充电

太阳能供电系统蓄电池选型是很复杂的,下面列一个太阳能路灯系统的蓄电池设计给你希望能对你有所帮助 下面举例说明太阳能路灯系统设计的要点: 例如:需要在某市安装一批太阳能路灯,光源功率为30W,要求路灯每天工 作8 小时,保证连续7 个阴雨天能正常工作。当地东经114 度,北纬23 度,年 平均水平日太阳辐射为3.82KW.h/m 2 ,年平均月气温为20.5 度,两个连续的阴雨 天间间隔时长25 天。 根据以上资料,计算出光伏组件倾斜角26 度,标准峰值时数约3.9 小时。 (1)负载日耗电量 Q=W* H/U=30*8/12=20Ah 式中U 为系统蓄电池标称电压 (2)满足负载日用电的太阳能电池组件的充电电流 I1=Q*1.05/h/0.85/0.9=7.04A 式中1.05 为太阳能充电综合损失系数,蓄电池充电效率、控制器效率 (3)蓄电池容量的确定 满足连续10 个阴雨天正常工作的电池容量C C=Q*(d+1)/0.75*1.1=20*8/0.75*1.1=235Ah 取240Ah 式中0.75 为蓄电池放电深度,1.1 为蓄电池安全系数 选取2 节12V120Ah 的电池组成电池组 (4)连续阴雨天过后需要恢复蓄电池容量的太阳能电池组件充电电流I2 I2=C*0.75/h/D=240*0.75/3.9/25=1.85A 式中0.75 为蓄电池放电深度 (5)太阳电池组件的功率为(I1+I2)*18=(1.85+7.04)*18=160Wp 式中18 为太阳电池组件工作电压 选取2 块峰值功率为80Wp 的太阳能 列入安康太阳能路灯:LED:120W 组件1片:150WP 负载日耗电量 Q=120*8(每天平均工作8小时)/12(蓄电池电压)=80AH 满足负载日用电的组件电流 I1=Q*1.05(充电综合损失系数)/H(峰值日照时间,西安为4小时)/0.85(蓄电池充电效率)/0.9(控制器效率)=27.45A 蓄电池容量的确定 C=Q*(d(连续阴雨天数)+1)/0.75*1.1=938.66AH 式中0.75 为蓄电池放电深度,1.1 为蓄电池安全系数 考虑半功率及1/3功率,故选600AH 连续阴雨天过后需要恢复蓄电池容量的太阳能电池组件充电电流I2 I2=C*0.75/h/D(2个连续阴雨天间隔天数)=600*0.75/4/25=4.5A 太阳电池组件的功率为(I1+I2)*18(组件电压)=(27.45+4.5)*18=575WP 故选组件为600WP

太阳能电池探究亮特性光照强度关系

扬州大学物理科学与技术学院 大学物理综合实验训练论文实验名称:太阳能电池探究亮特性光照强度关系 班级:物教1201班 姓名:郑清华 学号:120801117 指导老师:李俊来

太阳能电池探究亮特性光照强度关系 物教1201 郑清华指导老师:李俊来 摘要:本文介绍了太阳能电池研究背景、实验原理等。在不同光强条件对单晶硅太阳电尺进行了测试.研究发现,当光强为3433.56—10617.33W/2 m时,开路电压随着光强的增加呈对数关系增加,短路电流几乎呈线性变化。效率随着光强的增加先增加后减小,最大效率值1、21%。填充因子随着光强的增加减小。 关键词:太阳能电池;输出特性;光强特性。 一、研究背景 随着经济社会的不断发展,能量与能源问题的重要性日益凸显。人类对能源的需求,随着社会经济而急剧膨胀,专家估计目前每年能源总消耗量为200亿吨标准煤,并且其中90%左右为不可再生的化石能源来维持。就目前情况,全球化石能源储备只能维持100年左右。太阳能以其清洁、长久、无害等优点自然而然成为人类可持续发展不得不考虑的能源方式。太阳每年通过大气向地球输送的能量高达3×1024焦耳,而地球上人类一年的能源总需求达到约4.363×1020焦耳,也就是说,如果我们可以收集其中的万分之一到万分之二就足够我们的需求。太阳能是最为清洁的能源,并且不受任何地域限制,随处可取。此外,将太阳能转换为电能后,电能又是应用范围最广,输送最方便的一种能源。 太阳能一般指太阳光的辐射能量。我们知道在太阳内部无时无刻不在进行着氢转变为氦的热核反应,反应过程中伴随着巨大的能量释放到宇宙空间。太阳释放到宇宙空间的所有能量都属于太阳能的范畴。太阳能电池是目前太阳能利用的关键环节,核心概念是pn结和光生伏特效应 晶体硅太阳电池在如今的光伏市场中占据了绝对主导的地位,而且这一地位在今后很长一段时间内不会改变,因此提高晶体硅太阳电池效率,降低生产成本, 使晶体硅太阳电池能与常规能源进行竞争成为现今光伏时代的主题.太阳能是最具发展潜力的新能源。光伏发电是解决能源危机,实现能源可持续发展的重要途径之一。硅太阳能电池是当今市场的主流产品,其最高效率是24.7%,由新南威尔士大学马丁·格林教授研制的PERL单晶硅电池取得单并保持至今。继续提高转换效率十分困难,但电池的效率会随温度和光强变化而变化。因此,研究温度和光强对太阳能电池的影响是必要的。 二、太阳能光伏电池实验 (一)实验目的 1.了解pn结的基本结构与工作原理。 2.了解太阳能电池组件的基本结构,理解其工作原理。

光伏组件(太阳能电池板)规格表

光伏组件(太阳能电池板)规格表如本页不能正常显示,请点击刷新 型号材料 峰值 功率 Pm (watt) 峰值 电压 Vmp (V) 峰值 电流 Imp (A) 开路 电压 Voc (V) 短路 电流 Isc (A) 尺寸 (mm) APM18M5W27x27单晶 硅 5 8.75 0.57 10.5 0.6 6 265*265*25 APM36M5W27x27单晶 硅 5 17.5 0.29 21.5 0.32 265*265*25 APM18P5W27x27多晶 硅 5 8.75 0.57 10.5 0.6 6 265*265*25 APM36P5W27x27多晶 硅 5 17.5 0.29 21.5 0.32 265*265*25 APM36M8W36x30单晶 硅 8 17.5 0.46 21.5 0.52 301*356*25 APM36P8W36x30多晶 硅 8 17.5 0.46 21.5 0.52 301*356*25 APM36M10W36x30单晶 硅 10 17.5 0.57 21.5 0.65 301*356*25 APM36P10W36x30多晶 硅 10 17.5 0.57 21.5 0.65 301*356*25 APM36M15W49x29单晶 硅 15 17.5 0.86 21.5 0.97 287*487*25 APM36P15W43x36多晶15 17.5 0.86 21.5 0.97 356*426*28

APM36M20W63x28单晶 硅 20 17.5 1.14 21.5 1.29 281*627*25 APM36P20W58x36多晶 硅 20 17.5 1.14 21.5 1.29 356*576*28 APM36M25W48x54单晶 硅 25 17.5 1.43 21.5 1.61 536*477*28 APM36P25W68x36多晶 硅 25 17.5 1.43 21.5 1.61 356*676*28 APM36M30W48x54单晶 硅 30 17.5 1.71 21.5 1.94 536*477*28 APM36P30W82x36多晶 硅 30 17.5 1.71 21.5 1.94 356*816*28 APM36M35W62x54单晶 硅 35 17.5 2.00 21.5 2.26 537*617*40 APM36P35W82x36多晶 硅 35 17.5 2.00 21.5 2.26 356*816*28 APM36M40W62x54单晶 硅 40 17.5 2.29 21.5 2.58 537*617*40 APM36P40W67x58多晶 硅 40 17.5 2.29 21.5 2.58 576*670*40 APM36M45W76x54单晶 硅 45 17.5 2.57 21.5 2.91 537*758*40 APM36P45W67x58多晶 硅 45 17.5 2.57 21.5 2.91 576*670*40 APM36M50W76x54单晶 硅 50 17.5 2.86 21.5 3.23 537*758*40 APM36P50W88x51多晶 硅 50 17.5 2.86 21.5 3.23 510*880*40 APM36M55W76x54单晶 硅 55 17.5 3.14 21.5 3.55 537*758*40 APM36P55W88x51多晶 硅 55 17.5 3.14 21.5 3.55 510*880*40 APM36M60W90x54单晶 硅 60 17.5 3.43 21.5 3.88 537*899*40 APM36P60W82x67多晶 硅 60 17.5 3.43 21.5 3.88 670*816*40 APM36M65W90x54单晶65 17.5 3.71 21.5 4.20 537*899*40

太阳能电池片功率计算公式

太阳能电池片功率计算公式 电池片制造商在产品规格表中会给出标准测试条件下的太阳电池性能参数:一般包括有短路电流Isc;开路电压Voc;最大功率点电压Vap;最大功率点电 流Iap;最大功率Pmpp; 转换效率Eff等。标准测试条件下,最大功率Pmpp与转换效率之间有如下关系: Pmpp = 电池面积(m2)*1000(W/m2)*Eff 举例如下: 产品类型转化效率(%)功率(W) 单晶125*125 15 2.22855 单晶156*156 15 3.58425 多晶125*125 15 2.34375 多晶156*156 15 3.6504 注1:测试条件符合AM1.5太阳光谱的辐照强度1000W/m2,电池温度25℃,测试方法 符合IEC904-1,容许偏差Efficiency ±5% REL。 注2:AM1.5 AM是air mass的简称,意思是大气质量。 AM1.5是一种条件,它描述太阳光入射于地表之平均照度,其太阳总辐照度为1000W/m2;太阳电池的标定温度为25±1℃。 注3:IEC904-1 IEC:国际电工委员会,international electrotechnical commission。 IEC904等同于GB/T6495。 注4:REL:rate of energy loss 能量损耗率

太阳能电池功率 一:首先计算出电流: 如:12V蓄电池系统;30W的灯2只,共60瓦。 电流= 60W÷12V= 5 A 二:计算出蓄电池容量需求: 如:路灯每夜照明时间9.5小时,实际满负载照明为 7小时(h); 例一:1 路 LED 灯 (如晚上7:30开启100%功率,夜11:00降至50%功率,凌晨4:00后再100%功率,凌晨5:00 关闭) 例二:2 路非LED灯(低压钠灯、无极灯、节能灯、等) (如晚上7:30两路开启,夜11:00关闭1路,凌晨4:00开启2路,凌晨5:00关闭) 需要满足连续阴雨天5天的照明需求。(5天另加阴雨天前一夜的照明,计6天)蓄电池= 5A× 7h×( 5+1)天= 5A× 42h =210 AH 另外为了防止蓄电池过充和过放,蓄电池一般充电到90%左右;放电余留5%-20%左右。 所以210AH也只是应用中真正标准的70%-85%左右。另外还要根据负载的不同,测出实际的损耗,实际的工作电流受恒流源、镇流器、线损等影响,可能会在5A的基础上增加15%-25%左右。 三:计算出电池板的需求峰值(WP): 路灯每夜累计照明时间需要为 7小时(h); ★:电池板平均每天接受有效光照时间为4.5小时(h); 最少放宽对电池板需求20%的预留额。 WP÷17.4V=(5A× 7h× 120%)÷ 4.5h WP÷17.4V= 9.33 WP = 162(W) ★:4.5h每天光照时间为长江中下游附近地区日照系数。 另外在太阳能路灯组件中,线损、控制器的损耗、及镇流器或恒流源的功耗各有不同,实际应用中可能在15%-25%左右。所以162W也只是理论值,根据实际情况需要有所增加。

太阳能电池的基本特性与性能参数

1、太阳能电池的基本特性 太阳能电池的基本特性有太阳能电池的极性、太阳电池的性能参数、太阳能电池的伏安特性三个基本特性。具体解释如下 1、太阳能电池的极性 硅太阳能电池的一般制成P+/N型结构或N+/P型结构,P+和N+,表示太阳能电池正面光照层半导体材料的导电类型;N和P,表示太阳能电池背面衬底半导体材料的导电类型。太阳能电池的电性能与制造电池所用半导体材料的特性有关。 2、太阳电池的性能参数 太阳电池的性能参数由开路电压、短路电流、最大输出功率、填充因子、转换效率等组成。这些参数是衡量太阳能电池性能好坏的标志。 3 太阳能电池的伏安特性 P-N结太阳能电池包含一个形成于表面的浅P-N结、一个条状及指状的正面欧姆接触、一个涵盖整个背部表面的背面欧姆接触以及一层在正面的抗反射层。当电池暴露于太阳光谱时,能量小于禁带宽度Eg的光子对电池输出并无贡献。能量大于禁带宽度Eg的光子才会对电池输出贡献能量Eg,大于Eg的能量则会以热的形式消耗掉。因此,在太阳能电池的设计和制造过程中,必须考虑这部分热量对电池稳定性、寿命等的影响。 2、有关太阳电池的性能参数 1、开路电压 开路电压UOC:即将太阳能电池置于100 mW/cm2的光源照射下,在两端开路时,太阳能电池的输出电压值。 2、短路电流 短路电流ISC:就是将太阳能电池置于标准光源的照射下,在输出端短路时,流过太阳能电池两端的电流。 3、大输出功率

太阳能电池的工作电压和电流是随负载电阻而变化的,将不同阻值所对应的工作电压和电流值做成曲线就得到太阳能电池的伏安特性曲线。如果选择的负载电阻值能使输出电压和电流的乘积最大,即可获得最

太阳能电池板功率计算

太阳能电池板功率计算 1.0绪论 光伏系统的规模和应用形式各异,如系统规模跨度很大,小到0.3~2W的太阳能庭院灯,大到MW级的太阳能光伏电站。其应用形式也多种多样,在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一,但其组成结构和工作原理基本相同。本文将简要介绍光伏系统结构,并重点介绍其功率计算方法。 2.0光伏系统组成 图1是一个典型的供应直流负载的光伏系统示意图。 图1 直流负载光伏系统 图2 光伏发电系统原理方框图 光伏系统中的几个主要部件: 1.光伏组件方阵:由太阳电池组件(也称光伏电池组件)按照系统需求串、并联而成,在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出,它是太阳能光伏系统的核心部件。

2.蓄电池:将太阳电池组件产生的电能储存起来,当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时,将储存的电能释放以满足负载的能量需求,它是太阳能光伏系统的储能部件。目前太阳能光伏系统常用的是铅酸蓄电池,对于较高要求的系统,通常采用深放电阀控式密封铅酸蓄电池、深放电吸液式铅酸蓄电池等。 3.控制器:它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制,并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出,是整个系统的核心控制部分。随着太阳能光伏产业的发展,控制器的功能越来越强大,有将传统的控制部分、逆变器以及监测系统集成的趋势,如AES公司的SPP和SMD系列的控制器就集成了上述三种功能。 4.逆变器:在太阳能光伏供电系统中,如果含有交流负载,那么就要使用逆变器设备,将太阳电池组件产生的直流电或者蓄电池释放的直流电转化为负载需要的交流电。 太阳能光伏供电系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下,将太阳电池组件产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给负载供电,如果日照不足或者在夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电,对于含有交流负载的光伏系统而言,还需要增加逆变器将直流电转换成交流电。光伏系统的应用具有多种形式,但是其基本原理大同小异。 3.0太阳能电池组件功率计算方法 硅太阳能发电板容量是指平板式太阳能板发电功率WP。太阳能发电功率量值取决于负载24h所能消耗的电力H(WH),由负载额定电源与负载24h所消耗的电力,决定了负载24h 消耗的容量P(AH),再考虑到平均每天日照时数及阴雨天造成的影响,计算出太阳能电池阵列工作电流IP(A)。 由负载额定电源,选取蓄电池公称电压,由蓄电池公称电压来确定蓄电池串联个数及蓄电池浮充电压VF(V),再考虑到太阳能电池因温度升高而引起的温升电压VT(v)及反充二极管P-N结的压降VD(V)所造成的影响,则可计算出太阳能电池阵列的工作电压VP(V),由太阳电池阵列工作电源IP(A)与工作电压VP(V),便可决定平板式太阳能板发电功率WPW,从而设计出太阳能板容量,由设计出的容量WP与太阳能电池阵列工作电压VP,确定硅电池平板的串联块数与并联组数。 太阳能电池阵列的具体设计步骤如下: 1.计算负载24h消耗容量P。 P=H/V H——负载24小时消耗的电力(WH,瓦˙时)

太阳能电池组件的封装

太阳能电池组件的封装

太阳能电池组件的封装 (二)组件的封装结构 (三)组件的封装材料 1上盖板2黏结剂3底板4边框(四)组件封装的工艺流程 不同结构的组件有不同的封装工艺。平板式硅太阳能电池组件的封装工艺流程,如图17所示。可将这一工艺流程概述为:组件的中间是通过金属导电带焊接在一起的单体电池,电池上卞两侧均为EVA膜,最上面是低铁钢化白玻璃,背面是PVF复合膜。将各层材料按顺序叠好后,放人真空层压机内进行热压封装。最上层的玻璃为低铁钢化白玻璃,透光率高,而且经紫外线长期照射也不会变色。EVA膜中加有抗紫外剂和固化剂,在热压处理过程中固化形成具有一定弹性的保护层,并保证电池与钢化玻璃紧密接触。PVF复合膜具有良好的耐光、防潮、防腐蚀性能。经层压封装后,再于四周加上密封条,装上经过阳极氧化的铝合金边框以及接线盒,即成为成品组件。最后,要对成品组件进行检验测试,测试内容主要包括开路电压、短路电流、填充因

子以及最大输出功率等。 硅片划片切割工艺概况 1用激光来划片切割硅片是目前最为先进的,它使用精度高、而且重复精度也高、工作稳定、速度快、操作简单、维修方便。 2激光最大输出≧50W(可调)、激光波长为1.064μm、 切割厚度≦1.2mm、光源是用Nd:YAG晶体组成激光器、是单氪灯连续泵浦、声光调Q、并用计算机控制二维工作台可预先设定的图形轨迹作各种精确运动。 ± 部件分析: 1操作可分为外控与内控。 2计算机操作系统-有专用软件设立工作台划片步骤实现划片目标。 3电源控制盒-供应激光电源、Q电源驱动、水冷系统的输入电源进行分配及自控,当循环水冷系统出现故障时,自动断开激光电源及Q电源驱动盒的供电。 4激光电源盒-点燃氪灯的自动引燃恒流电源。 5 Q电源驱动盒-产生射频信号并施加到Q开

光伏组件标称功率

光伏组件标称功率 光伏组件标称功率是在标准条件下测试的,实际发电功率有没有可能超过标称功率,大家的说法不一,这也是光伏电站设计时不关注的问题之一,会影响系逆变器选型和系统的发电量。以下观点是我查资料总结出来的,不一定正确,欢迎各位讨论。 太阳辐射度:太阳辐射到单位面积上的辐射功率,称为太阳辐射度。单位是瓦/平米。组件标称功率是在标准条件下测试的,STC(standard test condition),其标准测试条件是:1. 辐照度:1000W/m2,2. 温度:为(25±1)℃,3. 光谱特性:AM1.5 标准光谱。 所以组件最大输出功率,不考虑逆变器等设备因素外,就是太阳辐照度和温度了。太阳辐射度极限值是太阳常数,值是1368W/ m2,到达地球表面后,受到天气等各方面影响,最高值约1200 W/ m2,组件的功率温度系统约-0.39%/℃,组件温度下降,组件的功率会升高。 结论:一块250W的组件,在不考虑设备损耗的情况下,在零下30度温度,组件最大输出功率Pmax=1.2*(1-(25+30)(-0.0039)*250=1.2*1.1755*250=352.65W。实际上,在我国阳光最好的地区,如宁夏北部、甘肃北部、新疆南部等地区,250W的组件最大输出功率能到300W。 太阳光的光谱知识:太阳光是由连续变化的不同波长的光混合而成,包含了各种波长的光:红外线、红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫、紫外线等,其中由红、橙、黄、绿、靛、蓝、紫是可见光,人眼可见。波长较长的部分是红光,波长比红光更长的是红外线,波长较短的部分是紫光,波长比紫光更长的是紫外线,虽然太阳能光谱的波长范围很宽,从几埃到几十米,但辐射能的大小按波长的分配却是不均匀的。其中辐射能量最大的区域在可见光部分,占到大约48%,紫外光谱区的辐射能量占到约8%,红外光谱区的辐射能量占到约44%,太阳能电池只能吸收可见光部分的能量,转化为电能,紫外光谱区不能进行能量变换,红外光谱区只能转换为热量。 太阳辐射度资料:而在一段时间内,太阳辐射到单位面积上的辐射能量称为辐射量。影响辐射度的因素有: 1、太阳高度角或纬度:太阳高度角越大,穿越大气的路径就越短,大气对太阳辐射的削弱作用越小,则到达地面的太阳辐射越强;太阳高度角越大,等量太阳辐射散布的面积越小,太阳辐射越强。例如,中午的太阳辐射强度比早晚的强。 2、海拔高度:海拔越高空气越稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用越小,则到达地面的太阳辐射越强。例如,青藏高原是我国太阳辐射最强的地区。

太阳能电池组件规定

太阳能电池组件规定 1、电池组件方阵概况 1.1电站容量20MW,均采用多晶硅太阳能电池组件,为固定式17°倾角安装。 1.2太阳能方阵由太阳能组件经串联、并联组成。光伏电池组件串联的数量由并网逆变器的最高输入电压、最低工作电压、太阳能电池组件的最大系统电压以及当地气候等条件确定;组串并联的数量由逆变器的额定容量确定。 1.3 组件方阵:每22块电池组件串为一个支路,12条支路进入一个汇流箱,每8或9个汇流箱进入一个直流柜,由两台直流柜分别分配电能到两台500kW的逆变器,2个逆变器(500kW)和1台1000KV A箱变组成一个发电单元(1MW),共20个发电单元;每10MW的联合单元进入一个进线柜,2个10MW联合单元构成总容量为:20MW。

2 、太阳能电池组件型号及参数 序号名称 单 位 型号备注1 太阳电池种类多晶硅 2 光伏组件尺寸 结构1650mm×992mm×40mm 3 光伏组件重量kg 19.0 4 组件效率% 14.98 5 最大输出功率Wp 255 6 最大功率偏差% ±3% 7 开路电压 (V oc) V 38.1 8 短路电流 (Isc) A 8.78 9 最佳工作电压V 31.5 10 最佳工作电流 A 8.13

序号名称 位 型号备注11 最大系统电压V 1000 序号名称 单 位 型号备注1 太阳电池种类多晶硅 2 光伏组件尺寸 结构1650mm×992mm×40mm 3 光伏组件重量kg 19.0 4 组件效率% 14.98 5 最大输出功率Wp 250 6 最大功率偏差% ±3% 7 开路电压 (V oc) V 37.8 8 短路电流 (Isc) A 8.72

(整理)太阳能电池各电性能参数-草稿.

太阳能电池各电性能参数的本质及工艺意义 ?武宇涛 ? 电性能参数主要有:V oc,Isc,Rs,Rsh,FF,Eff,Irev1,… 电性能参数在生产过程中尤其是在实时的生产控制现场,非常及时地反映了整个生产线生产工艺尤其是后道工序的动态变化情况,为我们对产线的控制及生产设备工艺参数的实时调节起到了非常重要的参考作用。 从可控性难易角度来说,V oc,Rs,Rsh,主要和原材料及生产工艺的本身特征相关,与工艺现场的调控波动性关系不是特别紧密,可称之为长程可控参数。而Isc,FF, Irev1与工艺现场的调控联系紧密,对各调控参数比较敏感,可称之为短程可控参数。 当然我们最关心的是效率Eff。而Eff则是以上所有参数的综合表现。 太阳能电池的理论基础建立在以下几个经典公式之上: Voc=(KT/q)×ln(Isc/Io+1) Voc=(KT/q)×ln(N aNd/ni2) 1 2 FF=Pm/(Voc×Isc)=Vm×Im/ (Voc×Isc) 3 4

Eff=Pm/(APin)=FF×Voc×Isc/APin=FF×Voc×Jsc/Pin 5 图-1太阳能电池的I-V曲线 图-2太阳能电池等效电路 从上面5式我们可以看到,与效率直接相关的电性能参数主要有:FF,Voc, Isc。在生产中我们还比较关心暗电流情况:Irev1,由1式可以看出,它与Voc有比较紧密地联系(实际也是这样的)。 为了更好地说明各参数间的联系,这里先录用几组数据如下:

表-1 线别Uoc Isc FF Rs Rsh EFF Irev>6>16%Isc>8.2Voc>620FF>78 P156(71)0.6188.2177.20.00381816.11%0.17%78.73%56.2%33.1% 1.3% P156(62)0.6168.2176.60.00413315.92%0.53%56.06%55.2%18.1%0.4% E-CELL(LY)0.6277.2978.10.00312914.68% 1.23%40.03%20.3%69.8%65.8% 以上P156均系LDK片源。 1,Voc 由于光生电子-空穴对在内建场的作用下分别被收集到耗尽层的两端,从而形成电势。所以我们认为Voc是内建电场即PN 结扫集电流的能力的直观表现。 由上面公式1所反映,Voc主要与电池片的参杂浓度(Nd)相关。对于宽△Eg的电池材料,相对会有比较高的Voc;但△Eg过高,又会导致光吸收效率的迅速下降(主要是长波段响应降低),使Isc是降低,所以需要找到一个最佳掺杂深度值。另一方面,高参杂又会引入更多的复合中心,使复合电流增加,同样也降低了Voc。所以在没有引起复合电流增加或者其增量比较小的前提下,参杂浓度的提高对Voc总是有益的。 在上表所示的三种成品电池片中,P156的片子与E-CELL 片子Voc有着显著的不同,这显然是由于冶金级硅的杂质浓度过大导致的。而对于62栅线和71栅线的电池片,由于其总体参杂浓度并没有显著的改变,所以其开压并没有显著差别。从上表还可以看出,E-CELL电池的Isc已经比比另两者有显著降低,我们可以认为对于P156的正常多晶硅电池片其Voc在620mv左右达

详解太阳能电池组件中逆变器的工作原理

太阳能电池组件中逆变器的工作原理逆变器的概念通常,把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流,把完成整流功能的电路称为整流电路,把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应,把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变,把完成逆变功能的电路称为逆变电路,把实现逆变过程 逆变器的概念 通常,把将交流电能变换成直流电能的过程称为整流,把完成整流功能的电路称为整流电路,把实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应,把将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变,把完成逆变功能的电路称为逆变电路,把实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。 现代逆变技术是研究逆变电路理论和应用的一门科学技术。它是建立在工业电子技术、半导体器件技术、现代控制技术、现代电力电子技术、半导体变流技术、脉宽调制(PWM)技术等学科基础之上的一门实用技术。它主要包括半导体功率集成器件及其应用、逆变电路和逆变控制技术3大部分。 逆变器的分类 逆变器的种类很多,可按照不同的方法进行分类。

1.按逆变器输出交流电能的频率分,可分为工频逆变器、中频逆器和高频逆变器。工频逆变器的频率为50~60Hz的逆变器;中频逆变器的频率一般为400Hz到十几kHz;高频逆变器的频率一般为十几kHz 到MHz。 2.按逆变器输出的相数分,可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器。 3.按照逆变器输出电能的去向分,可分为有源逆变器和无源逆变器。凡将逆变器输出的电能向工业电网输送的逆变器,称为有源逆变器;凡将逆变器输出的电能输向某种用电负载的逆变器称为无源逆变器。 4.按逆变器主电路的形式分,可分为单端式逆变器,推挽式逆变器、半桥式逆变器和全桥式逆变器。 5.按逆变器主开关器件的类型分,可分为晶闸管逆变器、晶体管逆变器、场效应逆变器和绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器等。又可将其归纳为“半控型”逆变器和“全控制”逆变器两大类。前者,不具备自关断能力,元器件在导通后即失去控制作用,故称之为“半控型”普通晶闸管即属于这一类;后者,则具有自关断能力,即无器件的导 通和关断均可由控制极加以控制,故称之为“全控型”,电力场效应晶体管和绝缘栅双权晶体管(IGBT)等均属于这一类。

太阳能电池的的性能主要取决于它的光电转换效率和输出功率

太阳能电池板 太阳能电池的的性能主要取决于它的光电转换效率和输出功率. 1.效率越大,相同面积的太阳能电池板输出功率也就越大, 用高效率的太阳能电池板可以节省安装面积, 但是价格更贵. 2.太阳能电池的功率, 在太阳能电池板的背面标牌中, 有关于太阳能电池板的输出参数, 如VOC开路电压,ISC短路电流,VMP工作电压,IMP工作电流, 等. 但我们只需要用工作电压和工作电流就可以了, 这两个相乘就可以得这块太阳能电池板的输出功率. 太阳能电池板介绍:采用高质量单晶/多晶硅材料,经精密设备树脂封装生产出来的太阳能板,有良好的光电转换效果,外形美观,使用寿命长。 太阳能电池板的作用是将太阳的光能转化为电能后,输出直流电存入蓄电池中。太阳能电池板是太阳能发电系统中最重要的部件之一。 太阳能电池组件可组成各种大小不同的太阳能电池方阵,亦称太阳能电池阵列。太阳能电池板的功率输出能力与其面积大小密切相关,面积越大,在相 同光照条件下的输出功率也越大。 2.太阳能电池板的种类 (1)单晶硅太阳能电池 目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右,最高的达到24%,这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的,但制作成本很大,以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此其坚固耐用,使用寿命一般可达15年,最高可达25年。 (2)多晶硅太阳能电池 多晶硅太阳能电池的制作工艺与单晶硅太阳能电池差不多,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约12%左右(2004年7月1日日本夏普上市效率为14.8%的世界最高效率多晶硅太阳能电池)。从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲,单晶硅太阳能电池还略好。 :

太阳能电池基本参数的影响因素分析.(优选)

太阳能电池基本参数的影响因素分析 1.短路电流Isc 2.开路电压Voc 3.最大工作电压Vm 4.最大工作电流Im 5.填充系数FF 6.转换效率η 7.串联电阻Rs 8.并联电阻Rsh 第一、一个理想的光伏电池,因串联的Rs 很小、并联电阻的Rsh 很大,所以进行理想电路计算时,他们都可忽略不计。所以负载电流满足式(1), I = I L -I D =I L -Is[exp(qV/kT)-1] (1)短路电流Isc=I L I L ——光生电流;I D ——暗电流; I S —— 反响饱和电流; Rs ——串联电阻;Rsh ——并联电阻 所以根据上式,就会得到右图。 R L L S I kT V ln(1)q I I -= +(1)L oc S I kT V In q I =+

第二、但在实际过程中,就要将串联电阻和并联电阻考虑进去,Isc 的方程如下: 当负载被短路时,V=0,并且此时流经二极管的暗电流I D 非常小,可以忽略,上式可变为: 第三、由此可知,短路电流总小于光生电流I L 且Isc 的大小也与Rs 和Rsh 有关。 1.短路电流Isc 当V=0时,Isc=I L 。I L 为光生电流,正比于光伏电池的面积和入射光的辐照度。1cm2光伏电池的I L 值均为16~30mA 。环境温度的升高,I L 值也会略有上升,一般来讲温度每升高1℃,I L 值上升78μA 2.开路电压Voc 开路时,当I=0时,V oc=kT/qln(I L /I S +1) 太阳能电池的光伏电压与入射光辐照度的对数成正比,与环境温度成反比,与电池面积的大小无关。温度每上升1 ℃,UOC 值约下降2~3mV 。该值一般用高内阻的直流毫伏计测量。 同时也与暗电流有关。而对太阳能电池而言,暗电流不仅仅包括反向饱和电流,还包括薄层漏电流和体漏电流。(由于杂质或缺陷引起的载流子的复合而产生的微小电流) 漏电流:太阳能电池片可以分3层,即薄层(即N 区),耗尽层(即PN 结),体区(即P 区),对电池片而言,始终是有一些有害的杂质和缺陷的,有些是材料本身就有的,也有的是工艺中形成的,这些有害的杂质和缺陷可以起到复合中心的作用,可以虏获空穴和电子,使它们复合,复合的过程始终伴随着载流子的定向移动,必然会有微小的电流产生,这些电流对测试所得的暗电流的值是有贡献的,由薄层贡献的部分称之为薄层漏电流,由体区贡献的部分称之为体漏电流。 3.填充系数FF FF 是一个重要参数,反映太阳能电池的质量。太阳电池的串联电阻越小,并联电阻越大,填充系数越大。反映到太阳电池的电流-电压特性曲线上是曲线接近正方形,此时太阳电池可以实现很高的转换效率 ()sh 1S q V IR S kT SC L D P L S V IR I I I I I I e R +??+=--=--- ????[] 1/S L SC L SC SC S sh sh R I I I I I R R R =-?=+m m oc sc V I FF V I = m I m m sc oc in in in P V FFI V P P P η===

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