4.太阳能电池测试分选工序介绍

太阳能电池测试分选工序介绍
对于制作太阳能电池而言,印刷烧结后的电池片已经算是完成了电池片的制作过程,但是怎么去分辨太阳能电池的好坏,这就要用到我们的测试以及分选工序。
测试工序是按照效率等电参数的标准对太阳能电池片进行选择,只有符合要求的电池片才能够用力进行组件的制作。分选是按照太阳能电池片的外观标准对太阳能电池片进行选择,只有符合客户要求才是合格的电池片。下面我们针对我们使用的Berger测试机对这两个工序进行一下介绍:
一、太阳能电池片的测试
1.测试机的构成
一般情况下,测试机由三个部分构成:上片单元、测试系统单元、分档单元,分别如下图所示。
图1:测试机构成
在测试机中,测试系统单元是测试机的核心部位,针对测试系统单元我们进行一下重点的介绍:
图2:测试系统单元构成
半自动糊箱机图3:测试机探针图
2. Berger测试系统的原理:
测试系统的原理是通过模拟1.5AM 1000W/cm2太阳光脉冲照射PV电池表面产生光电流,光电流流过可编程式模拟负载,在负载两端产生电压,负载装置将采样到的电流、电压、标准片检测到的光强以及感温装置检测到的环境温度值,通过 RS232 接口传送给监控软件进行计算和修正,得到PV电池的各种指标和曲线、然后根据结果进行分类和结果输出。
测试的原理图如:图4所示:其中PV为待测电池片,V为电压测量装置,I为电流测量装置,RL为可编程式模拟负载,它的值可在0.003-400Ω之间变化。
图4:Beger测试系统测试原理图
3.太阳能电池标准测试前提介绍
在太阳能电池的标准测试中,有三个前提因素,即标准太阳光谱为AM1.5,温度为25℃,光强为1000W/M2。当测试数据不是在这个范围时,所测得的数据都是不准确的。下面我们针对这几个前提得到含义以及影响分别介绍一下:
所谓光谱为AM1.5,即指的是1.5个大气质量。大气质量被定义为光穿过大气的路径长度,长度最短时的路径(即当太阳处在头顶正上方时)规定为“一个标准大气质量”。“大气质量”量化了太阳辐射穿过大气层时被空气和尘埃吸收后的衰减程度。大气质量由下式给出:AM=1/cos(θ)。
根据以上可知,地球大气层外的标准光谱称为AM0,因为光没有穿过任何大气,当太阳处在头顶正上方的光谱为AM1。
图:5:大气质量定义
图6:AM1.5的光谱曲线
备注:蓝和红曲线分别为1.5毛毡包0大气质量时的辐射强度,绿曲线代表温度为6000k黑体的辐射强度,彩柱子代表可见光的波谱。箭头所指的位置代表被相应气体吸收的部分,黑线显示了能引起人类眼睛感觉的辐射强度。
由上图我们可以看到,当太阳光穿过大气的路径长度时,到达地面的光谱会发生变化,因此所有电池片模拟必须是在确定的路径长度下进行测试,在行业中,我们选择AM1.5,我们的氙灯光谱和AM1.5比较接近,因此在太阳能电池的一般测试中选择氙灯来模拟。
图10为温度以及光强对测试数据的具体影响:
我们可以看到,随着温度的升高,开路电压急剧降低,短路电流略微增大,整体转换效率降低;随着光强的降低,开路电压略微降低,短路电流急剧下降,整体转换效率降低;
由图10可见温度和光强的变化也会影响电参数的变化,因此必须定义标准的温度以及光强。
图7:温度以及光强对测试数据的具体影响
4.测试参数的意义及说明
在太阳能电池的测试中,常见参数、各个参数的具体含义以及在测试曲线上的表示如下所示:
图8:测试机测试页面主要电参数
T:温度
E:光强
Uoc:开路电压
Isc:短路电流
Rs:串联电阻
Rsh:并联电阻
FF:填充因子
复合硅微粉Pmpp:最大功率
火麻仁胶囊Umpp:最大功率点电压
公牛辅助Impp:最大功率点电流
lora通信•Eff:转换效率
Irev1:反向电流1(-10V)
Irev2:反向电流2(-12V)
图9:电参数在测试曲线图上的具体表示
在以上的所有参数中,除温度光强外,电参数中只有电压和电流是测量值,其他参数均是计算值。具体计算方法如下:
Pmpp为在I-V曲线上一点,使该点的电压乘以电流所得最大,该点对应的电压就是最大功率点电压Umpp,该点对应得电流就是最大功率点电流Impp;

本文发布于:2024-09-21 18:58:22,感谢您对本站的认可!

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