太阳能电池的测试条件与太阳模拟器.

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）。

高效节能型太阳能电池性能测试实验报告一、引言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。

太阳能电池作为将太阳能转化为电能的关键器件，其性能的优劣直接影响着太阳能的利用效率和成本。

本实验旨在对高效节能型太阳能电池的性能进行全面测试，为其进一步的应用和推广提供科学依据。

二、实验目的1、测定高效节能型太阳能电池的开路电压（Voc）、短路电流（Isc）、最大功率（Pmax）等基本电学参数。

2、研究太阳能电池的光电转换效率（η）与光照强度、温度等环境因素的关系。

3、评估太阳能电池的稳定性和耐久性，为实际应用提供参考。

三、实验原理太阳能电池是基于半导体的光伏效应将光能转化为电能的器件。

当太阳光照射到太阳能电池的表面时，光子被半导体材料吸收，产生电子空穴对。

在电池内部的电场作用下，电子和空穴分别向两端移动，形成电流和电压。

太阳能电池的性能主要由以下几个参数来表征：1、开路电压（Voc）：在没有负载的情况下，太阳能电池两端的电压。

2、短路电流（Isc）：当太阳能电池两端短路时，流过的电流。

3、填充因子（FF）：是太阳能电池最大功率与开路电压和短路电流乘积的比值，反映了电池的输出特性。

4、光电转换效率（η）：太阳能电池输出的电能与入射光能量的比值。

四、实验设备与材料1、高效节能型太阳能电池样品2、太阳能模拟器：提供稳定的模拟太阳光光源。

3、数字源表：用于测量电流和电压。

4、温度控制箱：用于控制实验温度。

5、数据采集系统：记录实验数据。

五、实验步骤1、样品准备对太阳能电池样品进行清洁，去除表面的杂质和污染物。

检查电池的外观，确保没有明显的缺陷和损伤。

2、实验装置搭建将太阳能电池样品安装在测试夹具上，并连接到数字源表和数据采集系统。

将太阳能模拟器调整到合适的位置，确保光照均匀地照射在电池表面。

3、测量开路电压和短路电流在黑暗条件下，测量太阳能电池的暗电流和暗电压。

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。

编号：XN/WI023-ZG-2009第 1 页共 5 页生效日期：2009.08版本/修改:A/0太阳能模拟器操作规程1．目的太阳模拟器用来。

2．范围新能研发中心实验室3．责任实验室设备负责人，负责设备的使用及日常维护与点检并填写设备使用记录。

4．操作流程4.1太阳电池组件测试：4.1.1夹具调整：本机测试夹具为鳄鱼夹，红正黑负，对应太阳电池组件正负极夹好，注意应确保每次电池放置位置相同；4.1.2测量：插上电源线，在关机状态连好测试台与计算机通信电缆，打开电源开关；4.1.3打开电脑中的测试软件，进行设置。

4.2、测试软件参数设定：4.2.1、校准修正（1）电流校准:在相应的Isc真值框中输入相应的标准电池的标准值，在此面板中可以调整电流修正系数，根据当前短路电流值和标准短路电流值计算出一个调整系数，只需输入标准短路电流值选中更新项即可，即再按下Calc键就可以得到修正（2）电压校准:在相应的Voc真值框中输入相应的标准电池的标准值，再按下Calc 键就可以得到修正。

（3）温度修正：Calibration Temp.Senor这一栏主要用于温度修正，因为所使用的温度采集较为可靠一般不使用。

（4）光强修正：Sun Intensity Adjust这一栏主要用于室外测试的光强修正，输入相应的测试光强的标准片短路电流的电流值，此值为相应的标准片对应光强的特定值。

选中修正光强到1000则计算短路电流将按光强为1000时的值计算。

（5）电流电压的温度修正：I-V Temperature Adjust这一栏主要用于电流电压编号：XN/WI023-ZG-2009第 2 页共 5 页太阳能模拟器操作规程的温度修正，可以根据需要输入相应的电流，电压的参数因数，电池片面积，选上相应的环境温度，选择修正到这个温度即选上To this Temp 所设置的才会其作用，否则不起作用。

（6）定点电压设置：输入相应的定点电压就会有相应的定点电流值显示出来。

太阳能电池特性测试实验报告－资料类关键信息项：1、实验目的2、实验设备3、实验原理4、实验步骤5、数据记录与处理6、实验结果7、误差分析8、结论11 实验目的本次实验旨在深入了解太阳能电池的工作特性，包括其输出电压、电流与光照强度、负载电阻等因素之间的关系，从而为太阳能电池的应用和优化提供数据支持。

111 具体目标测量太阳能电池在不同光照条件下的输出特性。

研究太阳能电池的短路电流和开路电压随光照强度的变化规律。

分析太阳能电池的输出功率与负载电阻的关系。

12 实验设备太阳能电池板光源模拟器（可调节光照强度）数字万用表可变电阻箱数据采集系统121 设备参数太阳能电池板的规格和型号：＿___________________光源模拟器的光照强度调节范围：＿___________________数字万用表的精度和测量范围：＿___________________可变电阻箱的阻值范围和调节精度：＿___________________13 实验原理太阳能电池是基于半导体的光伏效应将光能转化为电能的器件。

当光子入射到半导体材料中，会激发电子从价带跃迁到导带，产生电子空穴对。

在内建电场的作用下，电子和空穴分别向不同方向移动，形成电流和电压。

131 短路电流（Isc）当太阳能电池的输出端短路时，测量得到的电流即为短路电流，它与光照强度成正比。

132 开路电压（Voc）当太阳能电池的输出端开路时，测量得到的电压即为开路电压，它随光照强度的增加而增加，但增加趋势逐渐减缓。

133 输出功率（P）太阳能电池的输出功率等于输出电压（V）与输出电流（I）的乘积，即 P ＝ V × I。

当负载电阻与太阳能电池的内阻匹配时，输出功率达到最大值，称为最大功率点（MPP）。

14 实验步骤141 实验准备检查实验设备是否完好，确保各仪器的连接正确。

将太阳能电池板放置在光源模拟器下方，调整位置使其均匀受光。

142 测量短路电流和开路电压调节光源模拟器的光照强度为最小值，测量太阳能电池的短路电流Isc 和开路电压 Voc ，记录数据。

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。