태양전지의 최대 전력점은 전압 V와 출력 전류 I의 곱인 전력 P가 가장 커지는 작동점이다. 전압이나 전류 각각의 최댓값을 뜻하지 않는다.
전류·전압 곡선과 미분
온도와 일사량 등 조건을 고정하고 출력 전류를 I(V)로 표현하면 P(V) = V·I(V)이다. 곱의 미분법을 적용하면 dP/dV = I(V) + V·dI/dV가 된다. 미분 가능한 내부 최대점은 이 값이 0인 후보점 가운데 전력을 비교하여 정한다. 기울기가 0이라는 조건만으로 전역 최댓값이 보장되지는 않는다.
단락 상태에서는 전압이 0이고, 개방 상태에서는 출력 전류가 0이므로 두 상태의 출력 전력은 모두 0이다. 전류·전압 곡선 위 각 작동점에 대응하는 직사각형의 넓이 VI로 전력을 나타낼 수 있다. 곡선 아래의 면적을 적분한 값과는 구별된다.
추적과 에너지
일사량과 전지 온도가 바뀌면 최대 전력점도 이동한다. MPPT는 작동점을 조정하여 최대 전력점 근처에서 전력을 얻는 제어이다. 일정 시간 동안의 전기 에너지는 E = ∫P(t)dt로 표현한다. 전력을 W, 시간을 s로 적분하면 에너지 단위는 J이다.
페로브스카이트 전지의 측정
페로브스카이트 태양전지에도 전력의 정의는 같다. 다만 일부 소자에서는 전압을 훑는 방향과 측정 조건에 따라 전류·전압 곡선이 달라지는 히스테리시스가 나타난다. 이 때문에 한 번 측정한 곡선의 최대 전력과 시간에 따라 확인한 작동 성능을 구별하며, 해당 특성을 고려한 MPPT 연구가 이루어진다.