太阳能电池的测试条件与太阳模拟器
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IVT SOLAR为太阳能及光伏行业提供完整的测试方案本次讲座希望和大家分享:1. Procedure to measure cell Efficiency, ŋ测量电池片转换效率的流程为什么要做光谱失配因子的修正?如何做修正?在什么条件下可以不要做?2. Facts affect cell’s efficiency measurement影响测量精度的因素设备与设备之间;生产厂和模组厂(客户)之间;不同工艺的标准电池片和电池片之间;温度对测量精度的影响;探针的排列对测量精度的影响;3. 能否自己制作二级参考电池片从德国标准电池片复制内部使用电池片4. Standard Test Condition / 标准测试条件5. Class AAA Solar simulator/ 3A 级太阳能模拟器Standard Test Condition (STC) / 标准测试条件标准测试条件由以下三个条件组成标准测试条件由以下三个条件组成::•Solar spectral irradiance distribution:太阳光谱分布:AM1.5G (Air Mass 1.5 Global )•Irradiance level / 光强1,000 W/m²•Cell Temperature: / 电池片P-N 结的温度:25°C.Direct+circumsolar W*m-2*nm-1150017502000225025002750 Wavelength nm;所以在考虑光谱匹配时,只需要考虑Solar Simulator / 太阳能模拟器1.模拟器是在6个不同的光谱段范围内,以功率的分布比例的多少,计算拟合度;2.以此模拟器为例,它的光谱分布在400nm至600nm是偏高,600nm 至800nm 是偏低。
900nm至1100nm也是偏低;3.如果,你的高效太阳能电池片的效率改进是在光谱600 nm 至800nm 之间,那么实际测量出来的电池片效率就会偏低( 如果没有光谱匹配修正)。
模拟太阳能电池组件测试仪系统参数校验方法1、目的:使测试仪处于最优测试状态,测试结果更接近真实情况。
2、校验条件:测试环境温度25℃,测试光强1000 W/M2,AM=1.5。
3、校验频率:光强校正1次/ 3月,Rf 校正1次/ 每班或更换产品型号。
4、校验方法及步骤1)、利用标准电池片将测试光强校准为标准光强1000 W/M2。
2)、环境温度调至25℃左右,试测时测试温度至25±2℃,可以进行校验。
3)、按照《最终测试操作规程》,以规范的操作启动测试仪。
4)、按照将要在实际工作中测试的组件所使用电池片的规格,将匹配的标准组件接入测试仪,放置至测试台中间位置(距设备两端出口各0.7m以上),例如,测试103mm片的50W组件,用50W的标准组件校验,而要测试125mm片的38W组件,则用125mm片的75W标准组件校验。
5)、打开测试软件,进入PARAMETER子菜单,按照标准组件的规格设置好与之匹配的测试参数(其中Rf待定,暂设为0.2),设置参考《组件测试参数设置表》,然后间歇性的进行校验测试,注意保持测试温度。
6)、观测每次测试结果,与标准组件数据进行比较,主要比较两者之间的Isc 大小,按结果来校正Rf,假设现在设定的Rf为Rf1,测得Isc为Isc1,标准组件Isc为Isc0,Rf应该校正为Rf0,则有Isc0/Rf0=Isc1/Rf1。
以此来逐渐校正Rf0。
每次校正后测试3~5次,其间不断的(每次测试)在规定范围内移动标准电池组件,综合测试结果与标准数据进行比较。
每次测试Isc均在(1±0.02)Isc0范围内时,可以认为系统参数Rf已经调至适当大小。
然后存盘退出PARAMETER界面。
太阳能电池板光电转换效率测试加工太阳能电池板是目前最常见的太阳能利用方式之一。
将太阳能辐射转化为电能,实现了可再生能源的利用,是推动可持续发展的重要手段之一。
其中,光电转换效率是评价太阳能电池板性能的重要指标。
本文将介绍太阳能电池板光电转换效率测试及加工的相关知识。
一、太阳能电池板光电转换效率测试太阳能电池板的光电转换效率指的是将太阳能辐射转化为电能的效率,是评价太阳能电池板性能的重要指标。
光电转换效率测试是评价太阳能电池板性能的重要手段。
其中,传统的测试方法是使用太阳模拟器和多米诺效应器进行测试。
太阳模拟器是通过模拟太阳光谱和光强度来测试太阳能电池板功率输出的仪器。
多米诺效应器则是用来定量测量光电转换效率和光电导率的仪器。
然而,这种测试方法存在一些缺陷。
首先,太阳模拟器只能模拟太阳光谱和光强度,但无法模拟天气和季节的影响,因此测试结果难以达到实际情况。
其次,太阳模拟器成本较高,不利于大规模应用。
因此,近年来,多种新型测试方法被提出,如:现场光谱分析法、宽谱光谱分析法、电池音频法、光感电导谱法等。
这些新型测试方法能够更加准确地测试太阳能电池板的光电转换效率。
二、太阳能电池板加工技术太阳能电池板的加工技术影响着太阳能电池板的性能。
以下介绍几种常见的加工技术。
1.衬底制备技术衬底制备技术是太阳能电池板加工的基础,其稳定性、光滑度、反射率等性能,直接影响了太阳能电池板的光电转换效率。
常用的衬底材料有硅、玻璃等。
2.锗抛光技术锗抛光技术是提高太阳能电池板效率的重要手段之一。
锗是太阳能电池板的一种常见材料,其表面质量直接影响着太阳能电池板的效率。
通过锗抛光技术,可以将锗表面的缺陷减少到可接受的程度,提高太阳能电池板的效率。
3.层状结构技术层状结构技术是对太阳能电池板的光电性能进行调控的一种方法。
通过在太阳能电池板表面加上一层金属薄膜,可以调节其反射率和透过率,从而提高太阳能电池板的效率。
三、结语太阳能电池板的光电转换效率测试及加工技术是目前太阳能电池板领域研究的热点问题。
新型高效太阳能电池模组性能测试实验报告一、实验背景随着全球对清洁能源的需求不断增长,太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的能源,其开发和利用受到了广泛的关注。
新型高效太阳能电池模组的出现,为提高太阳能的转换效率和降低成本带来了新的希望。
为了深入了解新型高效太阳能电池模组的性能,我们进行了本次性能测试实验。
二、实验目的本次实验的主要目的是对新型高效太阳能电池模组的性能进行全面评估,包括其光电转换效率、输出功率、电压电流特性、温度特性以及稳定性等方面,为其在实际应用中的推广和优化提供科学依据。
三、实验设备与材料1、新型高效太阳能电池模组:本次实验所采用的太阳能电池模组为具体型号,其具有具体特点和优势。
2、太阳能模拟器:用于模拟不同强度和光谱分布的太阳光,型号为具体型号。
3、数字源表:用于测量太阳能电池模组的电流和电压,型号为具体型号。
4、温度控制器:用于控制实验环境温度,型号为具体型号。
5、数据采集系统:用于记录和分析实验数据,型号为具体型号。
四、实验方法1、光电转换效率测试将太阳能电池模组放置在太阳能模拟器下,调整模拟器的光照强度和光谱分布,使其与标准太阳光条件相似。
使用数字源表测量太阳能电池模组在不同光照强度下的输出电流和电压,根据公式计算其光电转换效率。
2、输出功率测试在相同的实验条件下,测量太阳能电池模组的输出功率,并绘制输出功率与光照强度的关系曲线。
3、电压电流特性测试改变负载电阻,测量太阳能电池模组在不同负载条件下的输出电压和电流,绘制电压电流特性曲线,分析其内阻和最大功率点。
4、温度特性测试将太阳能电池模组置于不同温度环境中,测量其在不同温度下的性能参数,研究温度对其性能的影响。
5、稳定性测试对太阳能电池模组进行长时间的连续光照,监测其性能参数的变化,评估其稳定性。
五、实验结果与分析1、光电转换效率实验结果表明,新型高效太阳能电池模组的光电转换效率在标准测试条件下达到了具体效率值,明显高于传统太阳能电池模组。
太阳光模拟器论证报告引言:太阳能是一种可再生能源,对于解决能源短缺和减少环境污染具有重要意义。
然而,太阳能转化效率的提高和光电设备的研发需要大量的实验数据和模拟分析。
而太阳光模拟器是一种能够模拟太阳光照射条件的设备,可以为太阳能研究提供准确的实验环境。
本文将对太阳光模拟器进行论证,验证其在太阳能研究中的重要性和可靠性。
1. 太阳光模拟器的原理太阳光模拟器是通过使用光源、光学系统和控制系统来模拟太阳光的辐照特性。
光源可以是氙灯、气体放电灯或者激光器,通过调整电流和电压来控制光源的亮度和光谱特性。
光学系统包括聚光透镜和滤光器,用于聚焦和过滤光线,使其接近太阳光的光谱分布。
控制系统则用于控制光源和光学系统的参数,以实现预期的太阳光模拟效果。
2. 太阳光模拟器的应用太阳光模拟器广泛应用于太阳能电池、太阳能热能利用和太阳能光伏材料等领域的研究与开发。
在太阳能电池研究中,太阳光模拟器可用于测试电池的效率和性能,评估不同材料和结构的电池性能差异。
在太阳能热能利用中,太阳光模拟器可用于测试太阳能热能装置的热效率和传热特性。
在太阳能光伏材料研究中,太阳光模拟器可用于测试光伏材料的光电转换效率和光谱响应。
3. 太阳光模拟器的优势与实际太阳光照射条件相比,太阳光模拟器具有以下优势:(1)可控性强:太阳光模拟器可以精确控制光源的亮度、光谱分布和角度,以模拟不同时间、地点和季节的太阳光照射条件。
(2)重现性好:太阳光模拟器在不同实验中能够保持较好的重现性,确保实验结果的可靠性和可比性。
(3)高效节能:太阳光模拟器通过优化光源和光学系统的设计,能够提高能源利用率,减少能源消耗。
4. 太阳光模拟器的验证方法为验证太阳光模拟器的准确性和可靠性,常常采用以下方法:(1)与实际测量数据对比:使用太阳光模拟器进行太阳能研究实验,并将实验结果与实际测量数据进行对比,以验证模拟器的准确性。
(2)与其他模拟器对比:将太阳光模拟器与其他同类设备进行对比,评估其模拟效果和性能优劣。
谈太阳模拟器及IV测试系统选择的技术要点天祥太阳能源科技有限公司()dyesuntech@摘要:太阳电池产品的销售价格主要取决于太阳电池能够产出的峰值瓦特数,正确选择一款合适太阳模拟器准确测试太阳能电池(组件)的发电性能参数(如最大化输出功率和转换效率)对一个太阳能光伏企业非常重要。
在对太阳模拟器进行选择的时候,需综合考虑太阳模拟器的模拟光源等级及使用寿命、I-V测试系统、控温系统,以及太阳模拟器制备厂家的制备经验,选择适合本企业产品类型的高性价比的太阳模拟器。
关键词:太阳模拟器光源I-V测试系统中国的光伏产业在2004年之后经历了快速发展的过程,连续5年的年增长率超过100%,2010年中国光伏电池产量已超过全球总产量的50%。
目前已有数十家太阳能光伏公司分别在海内外上市,诞生了如无锡尚德、保定英利、宁晋晶澳等一批具备较强国际竞争能力的太阳能光伏企业。
由于太阳能光伏产品的价格不像其它产品那样是以尺寸、重量或件数为公制来衡量,太阳电池产品的销售价格主要取决于太阳电池能够产出的峰值瓦特数,这就决定了太阳能光伏行业是一个以产品质量(高转换效率)为驱动的产业和商业模式,也同样突出了正确选择一款合适太阳模拟器,准确测试太阳能电池性能参数(如最大化输出功率和转换效率)的重要性。
反之,太阳模拟器选择不合理带来的测量误差,则会直接导致太阳能光伏企业和客户之间的经济损失和贸易争端。
太阳模拟器测试原理图如图一,图一太阳模拟器测试原理图目前,市场上对每一种应用和价位都有不同型号的产品,还有许多正在开发过程中,利用太阳模拟器对太阳能电池进行测试,是研究的需要,也是质量保证和生产所需。
对于不同的行业,如用于太空或者在地面,测量精度、速度和参数的重要性会有不同,但在选择太阳模拟器时,不管哪种型号,我们需重点关注太阳模拟器以下两个关键部件:1.太阳模拟器的模拟光源光源是模拟器中最能体现技术含量的部分。
目前商业化太阳模拟器分为两类,一类是稳态模拟器(例如滤光氙灯,双色滤光钨灯-ELH灯或改进的汞灯),这类模拟器适用于单体电池和小尺寸组件的测试.另一类是脉冲模拟器,由一个或者两个长弧氙灯组成,这类模拟器在大面积范围内的辐照均匀度好,适合大尺寸组件的测试。
如何精准测量第三代(有机、染料敏化、钙钛矿)太阳能电池随着电池材料的日新月异,有别于传统晶硅电池,新型电池在测试或评价方法上,比传统晶硅电池有更严谨的测试要求。
本文将介绍第三代太阳能电池之最大功率测量方法,提供一标准的测试方法来达到更精确的结果。
由测试光源的光谱和电池间的光谱响应来计算和标准测试条件STC下AM1.5G光谱的差异;经由此方法来选择合适的标准电池,再利用此标准电池来标定太阳模拟器标准光强,减少测试误差及不确定度。
1. 简介有机太阳电池OPV、染料敏化太阳电池DSSC及钙钛矿Perovskite(PVK) 研究在近几年来有跃进式的发展,目前有不少研究单位研究出转换效率突破10%的电池结构,且效率持续增加中,但其测试方式却不同于较成熟的晶硅电池。
由于此类电池材料对光的反应不如晶硅电池快,所以测试上必需考虑测试的反应时间,才能真正有效测量电池效率;另一个很重要的原因在测试前模拟光源的光强校准,因为OPV/DSSC/PVK和晶硅参考电池其光谱响应有很明显的差异,也就是光谱失配,所以必需透过光谱失配修正后才能进行光强校准。
选择合适的标准电池能减小(忽略)和待测电池的光谱失配,才不会造成测量上的误差。
2. 光谱失配修正在国际规范IEC 60904-9清楚定义评价太阳模拟器等级的方式,对于最大功率量测时的辐照度,使用标准电池来标定测试时的辐照度,但太阳模拟器光谱和标准测试条件AM 1.5G光谱必然的存在光谱误差,即使是等级A的太阳模拟器,仍有近±25%的误差。
而标准电池和待测样品的光谱响应若不同时,则必需透过IEC 60904-7计算光谱失配来修正辐照度。
如图一,以OPV为例,太阳模拟器光谱和电池的光谱响应图。
图一、太阳模拟器光谱和电池的光谱响应图IEC 60904-7 提供了一光谱失配的方法如式(1),MM =∫E ref (λ)S ref (λ)dλ∫E meas (λ)S sample (λ)dλ∫E meas (λ)S ref (λ)dλ∫E ref (λ)S sample (λ)dλ(1)其中E ref (λ)是参考的光谱辐照度,较常用的光谱也就是AM 1.5G ;E meas (λ)是测试时,当下光源的光谱;S ref (λ)是用来标定模拟器光强的标准电池光谱响应;S sample (λ)是待测电池的光谱响应。