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。     

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。     

从参考太阳电池到太阳电池组件的量值传递技术研究

为实现太阳电池光电参数测量条件的一致性,进而保证测量数据的准确性、实验室间测量数据比对及互认的公正性,该文通过对太阳电池的开路电压温度修正、短路电流温度修正、太阳辐照强度修正等量值传递技术的研究,完成参考太阳电池在标准状态(STC)下的量值传递到室外自然环境下的太阳电池组件,实现对非标准条件下太阳电池组件光电参数的STC修正。太阳电池组件修正后的开路电压值、短路电流值与STC条件下的开路电压值、短路电流值相对偏差分别为-0.95%、0.58%。该量值传递技术及其方法为非STC条件下太阳电池组件光电参数实验室间比对及互认提供可能。     

TiCl4处理提高染料敏化太阳能电池光电转换性能的研究

采用TiCl4对染料敏化纳米TiO2薄膜太阳能电池的光阳极基板和TiO2薄膜进行处理(以下简称为前处理和后处理),并将其组装成电池器件.主要研究了在70℃的条件下,TiCl4前处理和后处理对电池光电性能的影响.Ⅰ-Ⅴ曲线和扫描电镜结果显示,染料敏化纳米薄膜太阳电池基板经TiCl4处理后可以增大电池的开路电压;TiO2薄膜经过TiCl4处理后可以增大电池短路电流密度.经过前后处理的电池开路电压从670mV提高到703mV,短路电流密度从7.28mA/cm2提高到11.27mA/cm2,电池效率从3.71％提高到4.72％.     

直流反应磁控溅射法制备太阳电池用ITO透明导电膜

采用直流反应磁控溅射法制备了ITO透明导电薄膜,针对氧流量、溅射气压、溅射电流3种工艺参数对ITO薄膜电阻率和可见光区透射率的影响进行了分析和研究。结果表明:从ITO薄膜作为太阳电池用减反射层和电极出发,得到了工艺参数的优化值,分别为氧流量0.2 ml/min(标准状态),溅射气压3 Pa和溅射电流0.2 A,ITO薄膜的电阻率为3.7×10-3Ω.cm,透过率(550 nm)高达93.3%。另外,利用该优化工艺条件下制备的ITO薄膜作为电极和减反射层,制备了结构为ITO/n+-nc-Si∶H/-i nc-Si:H/p-c-Si/Ag的太阳能电池,电池开路电压Voc达到534.7mV,短路电流Isc达到49.24mA(3 cm2),填充因子为0.4228。     

M-Pc/ZnO复合膜的光电性能研究

采用射频磁控溅射法和真空热蒸发沉积法在FTO衬底上制备了金属酞菁/氧化锌复合膜(M-Pc/ZnO),并对复合膜的光吸收和光电性能进行了研究.实验发现,复合膜的紫外-可见光吸收谱中,金属酞菁的Q带吸收峰明显红移并且透过率有所变化,说明氧化锌和金属酞菁之间存在很强的相互作用.Ag/M-Pc/ZnO/Fro结构在1000 W光照下具有明显的光伏效应,开路电压(Voc)约为0.7V,短路电流(Isc)为2.6×10-5A左右.     

影响共混结构聚合物光电池性能的因素

共混结构聚合物光电池是一种极有前途的太阳能电池, 其性能主要由器件的开路电压Voc,短路电流Isc,填充因子FF,能量转换效率η等因素决定.笔者结合自己的实验经验,从溶剂、给体与受体材料的比例、器件后处理、电极等方面综述了这些因素对器件的性能影响,为提高聚合物光电池工艺提供了有意义的信息.     

太阳能电池I-V特性检测技术研究

介绍了一款嵌入式手持触屏型太阳能电池I-V特性测试仪的设计。该测试仪选用ARM920体系芯片S3C2440,具有高性能、低功耗、高集成度的优点。选择合适的太阳模拟光源,可用于太阳电池单体和组件的I-V特性测试,获得太阳电池开路电压、短路电流、输出功率和电池效率等特征参数。     

浪涌新标准波形参数校准方法研究

基于对浪涌新标准IEC 61000-4-5:2014的解读,分析浪涌发生器和耦合去耦网络的开路电压波形参数及短路电流波形参数的特性指标变化,研究开路电压波形参数、短路电流波形参数、相移和有效输出阻抗的校准方法以及校准过程中接地、连接方法等注意事项。按照新标准对浪涌发生器及其耦合网络进行校准,可提高校准的准确性,并对浪涌发生器及耦合去耦网络做出准确的符合性判断。     

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)。     

基于磷光Cu(Ⅰ)配合物的可见盲区有机紫外探测器

采用真空沉积法制备了结构为ITO/PEDOT∶PSS(60nm)/m-MTDATA(20～60nm)/Cu(Ⅰ)-complex(20～60nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)的有机光伏(OPV)器件,其中m-MTDATA作为电子给体,Cu(phen)((DPEphos))BF4是一种作为电子受体磷光Cu(Ⅰ)配合物.该OPV器件在可见区几乎没有响应仅仅在长波紫外区有响应, 这种可见盲区OPV器件在1.5mW/cm2的365nm紫外光从ITO玻璃方向垂直照射下的开路电压Voc,短路电流Isc和填充因子FF分别为1.95V,107.9μA/cm2和0.283,能量转化效率达到3.97%.还研究了不同紫外光照射强度对器件主要PV性能与照射强度的倚赖关系.     

纳米ZnO-共轭聚合物MEH-PPV异质结太阳能电池的制备和研究

采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel),通过强碱水解锌盐溶液合成了ZnO的纳米粒子和纳米棒,并用旋涂的方法制备了纳米ZnO与MEH-PPV(聚苯乙烯撑)复合的异质结光电器件。通过TEM、XRD、UV、PL等手段考察了不同的纳米粒子后处理方法以及不同的纳米晶形状对器件薄膜形貌和光电性能的影响。制备的器件性能在纳米ZnO质量分数为75%时达到最高,此时短路电流Isc达到2.52mAcm-2、开路电压Voc为0.8V、填充因子FF为46.3%、光电能量转换效率η为1.00%。此结果接近目前国内外所报道的纳米ZnO共轭聚合物共混型器件的最高水平(目前报道最高的能量转换效率为1.60%)。     

柔性BiOI@Bi_2S_3异质结薄膜的SILAR制备及性能研究

室温下,采用SILAR法在柔性ITO基底上合成BiOI纳米片阵列薄膜。为提高其光电化学性能,设计并制备了BiOI/Bi2S3、Bi2S3/BiOI杂化异质结薄膜。通过XRD、SEM及UV-VIS-NIR等对所得产物的形貌、晶体结构和光学性能进行研究。以纯BiOI,BiOI/Bi2S3和Bi2S3/BiOI作为工作电极,Pt/ITO/PET作为对电极,I-/I3-作为电解液,组装成柔性太阳能电池器件。通过太阳光模拟器测试其光电转化性能,得到性能较优的是Bi2S3/BiOI杂化薄膜所组装的柔性电池器件,其光电转化效率(η)为0.136%,短路电流(Isc)为0.597mA/cm2,开路电压(Voc)为0.376V,填充因子(FF)为0.293。     

太阳电池填充因子随日照强度变化的理论分析与计算

根据太阳电池直流模型和最大功率点数学条件,推出短路电流、开路电压、最大功率点电流和电压 以及填充因子随日照强度变化的数学关系式;并选取２个电池分别计算出在不同日照强度下上述电池参数随日 照强度的变化率。验证了短路电流和最大功率点电流是近似跟日照强度成正比,开路电压和最大功率点电压是 近似跟日照强度的自然对数成正比。并提出了填充因子随日照强度的变化关系不具有简单的函数形式,而对不 同的太阳电池其变化关系也迥异。最后用Multisim的模拟结果检验了理论分析计算的正确性。     

福建计量院一科研项目通过验收

<正>近日.由福建计量院承担的国家质检总局科技计划项目《太阳能电池IV特性测试仪校准装置》通过验收。太阳能电池IV特性测试仪在太阳电池计量项目中处于重要地位,其计量性能好坏直接影响光伏产业的研发、生产、测试及销售等各个方面。该项目提出采用标准源法、电压电流顺序测量法和同步采集法分别对太阳能电池IV特性测试仪校准.并研究搭建了一组IV特性测试仪校准装置。     

静电放电模拟器校准及影响因素研究

针对静电放电模拟器校准中存在的开路电压和放电电流校准重复性和可靠性问题,介绍开路电压和放电电流的校准原理与方法,通过试验对影响静电放电模拟器的开路电压和放电电流校准的环境条件、接地、示波器采样率等因素进行分析研究,试验表明严格控制这些影响因素提高静电放电模拟器校准结果的重复性和可靠性。在实际的校准工作中,可降低校准结果的不确定度,提高校准结果的准确度。     

硅表面钝化及对异质结太阳电池特性的影响

研究了不同的晶体硅表面钝化方法,测试分析了硅片的少数载流子寿命以及对晶体硅/非晶硅异质结(HIT)太阳电池性能的影响。发现适当时间的HF溶液处理、氢等离子体处理和表面覆盖约3nm的本征非晶硅层能有效提高硅片的少子寿命,从而提高HIT太阳电池的开路电压。对电池制备工艺综合优化后,得到了基于n型晶体硅的光电转换效率为16.75%(Voc=0.596V,Jsc=41.605mA/cm2,FF=0.676,AM1.5,25℃)的HIT太阳电池。     

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。     

p型微晶硅膜的研究及其在异质结太阳电池中的应用

首先采用射频等离子体增强化学气相沉积技术制备了电导率为0.13 S/cm、晶化率为50%的p型微晶硅,然后制备了μc-Si∶H(p)/c-Si(n)异质结太阳电池。初步研究了硼掺杂比、辉光功率密度、p型硅薄膜的厚度和氢处理时间等这些参数对电池开压的影响。在优化的工艺参数下得到异质结电池最大开路电压Voc为564mV。     

聚苯胺太阳电池的研究

本文利用聚苯胺和聚苯胺复合材料与n型硅制备了有机p-n异质结太阳电池,对电池的伏安特性、开路电压、短路电流和稳定性进行了表征和分析,对电池的机理进行了探讨,分析了影响聚苯胺p-n异质结电池特性的各种因素,得到了一些很有意义的结果.