測量太陽能板的方法之光照來源

2022年10月15日15:46:25 科學 1212

測量太陽能電池板需要一個穩定的光源,與太陽光的條件密切相關。不僅是強度,而且光譜也必須與標準相匹配。一個明顯的選擇是簡單地使用太陽本身。在很少有雲的地方,這是一個很好的解決方案1,但仍有大氣條件的變化,需要校正以比較不同時期的測量。光譜在一天中也在變化,這進一步限制了測試的時間。

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最常見的解決方案是使用一個模擬太陽的人工光源。理想的照明源應具有以下特點 :

  1. 小於1%的空間不均勻性。
  2. 總輻照度隨時間的變化小於1%。
  3. 對一個給定的參考光譜進行過濾,使其光譜失配誤差小於1%。
  4. 這些要求對於獲得優於2%的精確度至關重要。

測試人員根據三個標準進行分類:

  1. 光譜匹配
  2. 輻照度不均勻性--照明區域的空間均勻性
  3. 時間上的不穩定性--隨時間變化的穩定性。

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與空氣質量1.5的偏差

(與AM1.5的偏差導致電流(Isc)的誤差)

要製造一個與AM1.5光譜完全匹配並具有必要的照明強度的光源是很困難的。燈的光譜和所需的AM1.5光譜之間往往有相當大的差異。有兩種方法可以糾正AM1.5光譜和太陽模擬器的實際光譜之間的差異。

具有相同光譜相應的校準太陽能板

大多數內部測試人員採取的方法是使用與被測電池具有相同光譜相應的校準太陽能電池片。測試儀的光強度被調整,使電池的Isc與外部測試實驗室測量的Isc相匹配。然而,電池加工的輕微變化(如發射器的摻雜概況,抗反射塗層的變化)會導致光譜相應的變化,需要一個新的校準標準。

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測量光譜響應

初級校準實驗室使用更接近標準的光源,但仍會出現差異。為了補償這些差異,校準實驗室測量被測設備的光譜響應,然後用它來校正光源的光譜和標準光譜之間的已知差異。這種校正很耗時,而且容易出錯。在90年代初,對測試誤差的分析導致了標準的改進,同時也將一些記錄的效率降低了1%的絕對值。

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