[發明專利]一種太陽能電池組件弱光性能的測試方法

有效

• 申請號: 201310001154.8
• 申請日: 2013-01-04
• 公開（公告）號: CN103916078B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 陳振;童翔
• 申請（專利權）人: 北京漢能創昱科技有限公司
• 主分類號: H02S50/15
• 分類號: H02S50/15
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種太陽能電池的測試方法，具體涉及一種太陽能電池組件弱光性能的測試方法。

背景技術

太陽能電池板在微弱的光強度下仍能將光能轉化成電能的性能，即為太陽能電池板的弱光性能。太陽能電池組件弱光性能的好壞可直接反映出太陽能電池的暗電流、PN結漏電等情況，并直接影響到組件的應用表現和光伏系統發電量，對提升電池性能具有非常重要的意義。薄膜太陽能電池的技術優勢之一就是具有優良的弱光性能和更寬的光譜響應范圍，為了全面掌握太陽能電池組件運行中的表現，并為進一步提高組件性能提供參考數據，實時監測組件的弱光表現成為必要。

目前，弱光性能的測試只能在太陽能模擬器上實現，且需要滿足光強可自由控制和保證光譜無失配現象條件。所謂光譜無失配現象，是指光強減弱后獲得的光譜和光強1000W/m²時的光譜保持一致。當前，世界上僅有幾家權威多光源太陽能模擬器廠家的設備能夠進行弱光測試，且在測試過程中保證光譜無失配，該種多光源太陽能模擬器的光強調節主要是通過控制光源開關數量或采用濾光片遮擋光源來實現的，光譜控制則是通過中性濾光片和勻光板來實現；但是，測試設備價格昂貴，且光譜的均勻性無法得到很好的保證。而國內的太陽能模擬器主要是通過主板的電流或電壓驅動，來擬合各種光照條件下的弱光曲線，得到的曲線僅能作為參考，并不能得到I-V數據（I-V測試過程中掃描點的原始數據）；弱光曲線僅靠擬合獲得，無實際意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種簡單、成本低廉的太陽能電池組件弱光性能的測試方法，通過在太陽能模擬器表面設置濾光裝置來實現弱光條件和光強控制，并保證光譜無失配現象。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種太陽能電池組件弱光性能的測試方法，包括如下步驟：

（1）選擇太陽能模擬裝置，采用電學測試裝置測試太陽能電池組件在光強為1000W/m²時的最大輸出功率；所述太陽能模擬裝置包括光源和勻光板；

（2）分別以一層或一層以上鉛鐵絲網或不銹鋼絲網作為濾光裝置設置在太陽能模擬裝置的光源和太陽能電池組件之間，采用光學測試裝置分別測試在設置一層或一層以上鉛鐵絲網或不銹鋼絲網時的光強，采用電學測試裝置分別測試太陽能電池組件在設置一層或一層以上鉛鐵絲網或不銹鋼絲網時的最大輸出功率；一般情況下，電學測試裝置是太陽能模擬裝置自帶；

（3）根據公式η=P_max/（S×1000W/m²）×100%依次得出太陽能電池組件在上述步驟（1）、步驟（2）的不同條件下對應的轉化效率；其中，η為太陽能電池組件的轉化效率，S為太陽能電池組件的面積，單位為m²，P_max為太陽能電池組件的最大輸出功率，單位為W；

（4）根據公式E=η/η₀依次得出太陽能電池組件在上述步驟（1）、步驟（2）的不同條件下對應的弱光表現，其中η₀為光強1000W/m²時的太陽能電池組件的轉化效率；太陽能電池組件的弱光表現就是該組件在弱光條件下的實際轉化效率與STC標準測試條件（光強1000W/m²）下的轉化效率的百分比；

（5）根據以上所得光強數據和弱光表現數據，繪制弱光表現-光強數值曲線。

所述步驟（2）中的鐵絲網可以設置于太陽能電池組件的后方、太陽能模擬裝置的勻光板的表面或太陽能模擬裝置的光源的前方。

優選地，所述步驟（2）中的鉛鐵絲網或不銹鋼絲網的目數可以是20-80目；目數大時，要達到相同的弱光效果，覆蓋的鉛鐵絲網或不銹鋼絲網的層數就需要相應減少。

優選地，所述步驟（2）中的光學測試裝置可以是光譜輻照計。

一般情況下，所述步驟（2）中的電學測試裝置是太陽能模擬裝置自帶的I-V掃描系統，通過該掃描系統可以測得太陽能電池組件的輸出電流I、輸出電壓V和輸出功率P。

與現有技術相比，本發明的太陽能電池組件弱光性能的測試方法具有以下優點：

（1）本發明的測試方法采用鉛鐵絲網或不銹鋼絲網作為濾光裝置，具有良好的弱光效果，通過改變鉛鐵絲網或不銹鋼絲網的層數可任意控制光強，且光譜均勻、無失配現象；

（2）本發明的測試方法簡單、易操作，可使用任意種類的太陽能模擬裝置，成本低廉，且可實現對太陽能電池組件的實時監測；