[發明專利]多結疊層光伏電池子電池電流及匹配度的檢測方法

在審

• 申請號: 202010894576.2
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN114123969A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 王安成;董建榮;孫玉潤;于淑珍;尹佳靜
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: H02S50/10
• 分類號: H02S50/10
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

本發明公開了一種多結疊層光伏電池子電池電流及匹配度的檢測方法。所述檢測方法包括：通過測試多結疊層光伏電池的I?V特性，得到所述多結疊層光伏電池的I?V曲線；通過量取所述I?V曲線中各電流臺階所對應的電流，得到所述多結疊層光伏電池中各結子電池的短路電流的近似值，再通過計算該一組電流的離散系數，獲得所述多結疊層光伏電池中各結子電池電流的匹配度。本發明提供的檢測方法通過計算I?V曲線中出現的所有臺階對應的電流值組合的離散系數，得出多結疊層光伏電池子電池的電流匹配度，檢驗過程快速簡單，不需標準光源光譜、不需要加偏置光以及根據標準光源光譜積分等復雜耗時的過程。

技術領域

本發明涉特別涉及一種多結疊層光伏電池子電池電流及匹配度的檢測方法，屬于半導體測試技術領域。

背景技術

采用多結層疊的方式是提升太陽電池和激光光伏電池轉換效率及電壓的有效方式，多結疊層光伏電池在轉換效率方面的出色表現備受研究人員的關注，多結電池的電流主要由各結子電池電流中最小的子電池決定的，若要獲得轉換效率高的電池，就要保證各結子電池的電流相等，即匹配。在上述電流匹配的要求下，各結子電池的吸收層厚度由材料吸收對應波段的光通量決定。然而，制作出來的光伏電池結構很難確保各結子電池電流精確匹配，因而，檢驗制作的多結疊層光伏電池子電池是否電流匹配成為多結疊層光伏電池測試分析的非常重要的內容。

現有技術中主要是通過測量電池在不同波長處的量子效率即光譜響應來判斷光伏電池子電池電流是否匹配；然而，對于多結太陽電池，需要加偏置激光使得非被測子電池電流處于過飽和狀態，消除非被測子電池對被測子電池的影響。若想得到多結太陽電池各結子電池的電流，則需要根據子電池的數目依次加不同的偏置激光測試光譜響應，然后結合標準光譜積分計算得到各結子電池的短路電流，測試多結太陽電池的子電池電流匹配度的過程比較復雜耗時。對于多結激光光伏電池，通過對比光譜響應最大值處的波長與所設計波長的偏差來判斷電池是否在目標波長處達到最高效率，但無法定量確定在某一波長下多結激光光伏電池中各結子電池的短路電流。由于多結激光光伏電池中各子電池一般采用相同的吸收材料，無法用加偏置光測光譜響應的方法來獲取子電池間電流匹配程度的信息，而且目前也沒有比較好的檢驗多結激光光伏電池子電池在某一波長下電流匹配程度的方法。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種多結疊層光伏電池子電池電流及匹配度的檢測方法，以克服現有技術中的不足。

為實現前述發明目的，本發明采用的技術方案包括：

本發明實施例提供了一種多結疊層光伏電池子電池電流及匹配度的檢測方法，其包括：

通過測試多結疊層光伏電池的I-V特性，得到所述多結疊層光伏電池的I-V曲線；

通過量取所述I-V曲線中各電流臺階所對應的電流，得到所述多結疊層光伏電池中各結子電池的短路電流的近似值，再通過計算該一組電流的離散系數，獲得所述多結疊層光伏電池中各結子電池電流的匹配度。

與現有技術相比，本發明的優點包括：本發明實施例提供的檢測方法通過分析從反偏到正偏電壓掃描得到的多結疊層光伏電池的I-V曲線，并通過計算I-V曲線中出現的所有電流臺階對應的電流值組合的離散系數，得出多結疊層光伏電池子電池的電流匹配度；以及，本發明實施例提供的檢測方法，檢驗過程快速簡單，不需標準光源光譜、不需要加偏置光以及根據標準光源光譜積分等復雜耗時的過程。

附圖說明

圖1是本發明一典型實施案例中提供的一種多結疊層光伏電池的子電池電流及匹配度的檢測系統的結構示意圖；

圖2是本發明實施例1中的一種六結1550nm InGaAs激光光伏電池的I-V曲線圖。

具體實施方式

鑒于現有技術中的不足，本案發明人經長期研究和大量實踐，得以提出本發明的技術方案。如下將對該技術方案、其實施過程及原理等作進一步的解釋說明。