太阳电池片的检测方法及其短路电流不确定度评定

在光伏产业中,对太阳电池片的标定是非常重要的环节,为了满足光伏产业不断提高的测量准确度需求,搭建了一套太阳电池片测量系统。该系统包括整体性能达到超3A级的双光源稳态太阳模拟器(辐照面积200 mm×200 mm)、标准太阳电池、温控真空吸附平台,以及配套的探针排。文章以常用的晶硅电池为例,对太阳电池片的基本检测方法进行了阐述,并对关键参数短路电流进行了不确定度评定。根据分析,短路电流不确定度为U_(rel)=1. 6%(k=2),能够为光伏企业提供太阳电池片的测量校准服务。     

太阳模拟器关键参量校准方法研究

提出了一种在线校准太阳模拟器电学参量测量准确度的方法,可以实现伏安特性曲线的多量程校准,利用此方法搭建了太阳模拟器电子负载箱电流、电压、功率等关键电学参量校准装置。针对太阳模拟器辐照不均匀度、不稳定度校准装置,分析了太阳电池探测器温度和负载阻值对太阳模拟器均匀性校准结果的影响,发现对于常规尺寸156mm×156mm单晶太阳电池探测器,负载阻值应小于30mΩ;当辐照不均匀度测试过程中探测器温度保持恒定情况下,恒定温度量值大小对辐照不均匀度测量结果无影响。     

实验室动态

<正>福建省计量院首赴非洲开展光伏计量校准日前,受阿尔及利亚Condor Electronics公司的邀请,福建省计量院国家光伏产业计量测试中心委派人员赴阿尔及利亚为该公司光伏生产线配套的太阳模拟器提供校准服务。认真专业的校准服务以及对太阳模拟器实验室提出的积极建议,获得了该公司的高度认可,此次校准任务圆满结束。(黎健生郑晓峰)     

两种太阳光模拟器辐照度不均匀度校准装置的溯源及分析

本文首先简要介绍了太阳模拟器校准装置,分别以单块封装太阳电池、均匀度校准模组装置作为校准太阳模拟器的标准装置,并对两套太阳模拟器校准装置的溯源情况进行了分析。     

太阳电池片分选机Ⅰ-Ⅴ测量仪校准方法研究

太阳电池片分选机中的Ⅰ-Ⅴ测量仪是测定太阳电池片最大发电功率和转换效率的电学设备,其校准和修正系数直接影响到电池片成品的最大功率测量和档次划分。太阳电池片制造企业对电池片分选机连续工作的要求很高,因此需要对分选机Ⅰ-Ⅴ测量仪进行快速校准。本文提出了一种比较法的校准方法,并评估了测量不确定度。校准时,不需要要更改Ⅰ-Ⅴ测量仪的接线和测量结构,只需要将本校准方法的电流和电压测量设备分别连接到现成的测量点上,利用产线上的一片太阳电池片,使用分选机的Ⅰ-Ⅴ测量仪以及校准装置同时测量太阳电池片的短路电流和开路电压,然后将两组数据进行比较,得到修正系数。由于被校准的Ⅰ-Ⅴ测量仪和校准装置是对太阳电池片同时测量,消除了校准过程中受光伏产线环境的影响。测量不确定度评估结果为短路电流校准结果的相对扩展不确定度为0.46%(k=2),开路电压校准结果的相对扩展不确定度为0.78%(k=2)。该方法在各大光伏制造企业以及本单位同类设备的校准中应用情况良好,能满足光伏行业对相关应用的需求。     

光谱失配对太阳电池短路电流测量准确性影响分析

讨论了基于太阳模拟器和标准太阳电池校准被测太阳电池的方法中,光谱失配对其结果准确性的影响。分析了2块标准太阳电池在2台不同太阳模拟器下的短路电流测试结果,根据待测电池、标准电池的相对光谱响应度以及太阳模拟器光谱和标准光谱辐照度,计算其光谱失配因子,并对比了光谱失配修正前后所得测试结果的偏差。计算方法和实验数据,为太阳电池的校准和测试提供了相关依据。     

计量在太阳能光伏产业上的应用

太阳能光伏作为新兴行业,相关的光伏产品种类和性能变化非常快,因使用的计量测试仪器和测试条件的不同,测量的偏差较大,同时与之相适应的计量测试技术也没有跟上。该文简要介绍了与太阳能光伏参数测量密切相关的,包括太阳模拟器、IV测试仪、总辐射表和太阳电池量子效率测量装置在内的各项计量研究工作。     

稳态型太阳模拟器关键参数对光伏电池短路电流测试结果的影响分析

介绍了太阳模拟器性能等级分类标准,研究了稳态型太阳模拟器的光谱匹配度、辐照不均匀度和辐照不稳定度3个关键参数对光伏电池短路电流测试结果的影响。实验表明,对太阳模拟器进行光谱失配修正能够降低短路电流测试值与校准值的偏差;调整被测电池有效测试平面内的平均辐照度达到标准值要求,能够有效降低辐照不均匀度的影响;对模拟器的辐照不稳定度进行控制,能够降低短路电流重复性测试误差。     

自然阳光辐照度测量技术和装置的研究

采用自然阳光作为校准太阳能电池/组件的光源,与采用太阳模拟器作为光源相比有一系列优点,符合国际标准规定/推荐的对高级别光辐射标准和参考太阳能电池/组件校准的要求。福建省计量科学研究院与中国科学院长春光学精密机械与物理研究所合作研究,采用了锥型光接收腔与参考腔的腔型绝对辐射计和双轴双模式的太阳跟踪仪,太阳直接辐照度测量结果不确定度=1.0%（=2）,在光伏领域达到国内领先水平,为校准参考太阳能电池/组件奠定了基础。     

“光”耀东南亚——我国光伏产业计量测试中心首赴国外开展校准

<正>"这是校准红外辐射温度计的标准温度面源,里面有压缩机所以比较大,其他的都是校准太阳模拟器的设备和连接线缆,没什么特别的东西。""校准太阳模拟器?"香港机场中转安检通道检查行李的警官脸上有些许疑惑。国家光伏产业计量测试中心的黎健生工程师解释道:"是的,简单说就是检验模拟太阳发光的设备发出来的光与太阳光差异有多大。""好了,172登机口前面左转还有好一段路,你登机牌上的登机时间已经过了,要快     

不同类型太阳电池光电参数的测量方法

作为太阳电池计量项目．通常从以下两方面进行测试：标准太阳电池在标准太阳光谱条件下的光谱响应度和在太阳模拟器下太阳电池安（I）-伏（V）特性的测量．进而计算出标准太阳光谱条件下太阳电池的标定值。太阳电池的光谱响应特性直接影响着组件能量转换效率．因此．光谱响应度测量对于研究开发太阳电池的响应特性具有重要意义．同时也为多结电池设计提供了参考。     

光伏用硅片电阻率四探针法测量值不确定度评定

电阻率是太阳电池材料硅片的重要参数之一,也是决定太阳电池光电转换效率的重要参数之一。对于硅片生产单位和使用硅片制造器件的企业,电阻率是硅片检测过程中工作量最大的检测参数,同时也是硅片贸易合同中必须出现的检测参数。因此,电阻率的准确测量至关重要。文章分析了光伏用硅片在电阻率校准过程中对校准结果不确定度的各个影响因素,建立了评定校准结果不确定度的测量模型,并给出了四探针法测量光伏用硅片电阻率的相对扩展不确定度,确保光伏用硅片电阻率四探针法的测量值更为准确。     

光谱失配对标定太阳电池产生的影响分析

标准太阳电池的短路电流可用来确定太阳模拟器的总辐照度强度。选取单晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜和染料敏化4种常见类型的太阳电池,分别进行光谱响应度测量。对光谱匹配分别为A、B、C级的太阳模拟器进行光谱辐照度分布测量。利用光谱失配计算公式,并结合标准AM1.5G太阳光谱辐照度分布数据,理论计算出由于光源间光谱不匹配以及电池间光谱响应度不匹配所产生的光谱失配因子,并对标定太阳电池产生的影响进行了分析。     

应用户外测试系统开展光伏检测的分析

本文通过对光伏企业辐照度测量量值溯源链的阐述以及光伏产业主要检测参数分析,对用太阳模拟器的模拟光源法和用户外测试系统的自然阳光法开展检测的特点进行研究,较全面地分析总结了户外测试系统自然阳光法的应用。     

国内标准太阳电池检测能力有据可依

<正>日前,中国计量科学研究院(以下简称"中国计量院")作为承担单位,完成了国家认监委能力验证计划项目"标准太阳电池STC条件下短路电流测量(CNCA-14-B15)"。这是国内首次开展光伏领域标准太阳电池能力验证工作,为了解我国相关实验室和企业太阳电池检测水平提供了重要依据,对于验证和提升我国光伏领域检测机构技术能力水平具有积极意义。能力验证是利用实验室比对,确定实验室检测和校准能力的     

I-V曲线测试仪在线校准方法研究

为解决I-V曲线测试仪在量传溯源方面的技术问题,通过对太阳电池开路电压（Voc）、短路电流（Isc）测量方法和技术的研究与开发,实现了对I-V曲线测试仪Voc,Isc参数的在线测量,从而完成了对I-V曲线测试仪的系统在线校准。研究结果表明,Voc,Isc在线校准的相对示值误差分别为0.45%,0.20%,满足了光伏产业相关设备的量传溯源需求,为该产业健康发展提供了技术支撑。     

法拉第笼对静电放电电流校准的影响分析

本文通过对静电放电模拟器放电电流波形参数校准过程中使用和不使用法拉第笼两种测量结果的比较分析,得到法拉第笼对静电放电电流校准的影响,从而判断静电放电模拟器是否必须在实验室中使用法拉第笼进行校准。     

一种太阳模拟器检测装置的研制

本文介绍了一种太阳模拟器检测装置,以太阳电池模块作为太阳模拟器的辐照度检测模块,数据采集卡作为数据采集模块,所采集的数据经上位机处理,可对太阳模拟器的不稳定度、不均匀度等参数进行现场检测,使得检测流程更为便捷、可靠。     

太阳电池光电性能参数校准方法研究

针对地面用太阳电池的光电性能(I-V特性)参数,建立了基于太阳模拟器法的校准装置,提出了准确的I-V特性参数校准方法。分析了光源辐照度、光源光谱失配、标准与被测太阳电池光谱响应度失配、温度等因素对关键性能参数校准结果的影响,并对其不确定度进行了评定。结果表明:建立的校准装置可实现短路电流(I_sc)、开路电压(V_oc)、最大输出功率(P_m)的相对扩展不确定度分别为1.2%(k=2),0.9%(k=2),1.5%(k=2)。     

标准太阳电池的研制

标准太阳电池通常用于日常校准或测试太阳模拟器的总辐照度,其稳定性及量值的准确性直接影响到被测电池或组件最大功率的确定。该文介绍了一种新型标准太阳电池的设计,较之国外产品增加温控及真空密封等功能,另外通过单晶硅电池叠加青蓝滤光片的方式,模拟制作出非晶硅标准电池,并对两类电池样品的光谱响应度、I-V特性曲线、温度系数等参数进行了测试。