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有沒有人知道標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的標(biāo)定原理及其所需要的設(shè)備,謝謝

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-17 13:03:47
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有沒有人知道標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的標(biāo)定原理及其所需要的設(shè)備,謝謝【專家解說】:找的資料,不知道是不是你要的,希望能幫到你。 一、太陽電池測(cè)試原理 太陽電池的測(cè)量與太陽輻照度測(cè)量密切相關(guān)。地

【專家解說】:找的資料,不知道是不是你要的,希望能幫到你。 一、太陽電池測(cè)試原理 太陽電池的測(cè)量與太陽輻照度測(cè)量密切相關(guān)。地面上的太陽輻照每時(shí)每刻都在變化,這一變化不僅體現(xiàn)在總輻照度上,而且其內(nèi)在的光譜輻照度細(xì)節(jié)也在不斷的變化,這給最初的太陽電池測(cè)量帶來了極大的困難。由于太陽電池是光譜選擇性元件,其光電靈敏度隨太陽光譜分布變化而變化,在總輻照度相同而光譜輻照度不同的光源下,太陽電池的電性能輸出會(huì)有很大的不同。為了實(shí)現(xiàn)太陽電池測(cè)量量值的統(tǒng)一,國(guó)際電工委員會(huì)首先對(duì)標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度進(jìn)行了規(guī)定。所有地面用太陽電池的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)條件是采用AM1.5標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜分布,本光譜分布數(shù)據(jù)來源于特定氣象條件、大氣吸收條件下的太陽光譜分布實(shí)測(cè)值。太陽電池測(cè)量除了要溯源到國(guó)家光輻照度基準(zhǔn)外,還必須以本數(shù)據(jù)表作為測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)條件。 太陽電池的主要技術(shù)參數(shù)是太陽電池的光譜響應(yīng),短路電流和開路電壓以及太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率。作為太陽電池計(jì)量項(xiàng)目,通常進(jìn)行如下兩方面內(nèi)容的測(cè)試工作—標(biāo)準(zhǔn)太陽電池在標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜條件下的短路電流標(biāo)定和在太陽模擬器下測(cè)量太陽電池的伏-安特性測(cè)量,進(jìn)而計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜條件下太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率。由于無法得到與標(biāo)準(zhǔn)AM1.5太陽光譜分布相一致的人工模擬光源,因此無法直接測(cè)量出太陽電池在標(biāo)準(zhǔn)太陽輻照條件下的短路電流。各太陽電池測(cè)量實(shí)驗(yàn)室通常采用非常復(fù)雜的方法實(shí)現(xiàn)太陽電池在標(biāo)準(zhǔn)AM1.5太陽光譜下的短路電流測(cè)量并溯源到國(guó)際光輻照度量值基準(zhǔn),這一過程就是所謂的太陽電池標(biāo)定。太陽電池的I-V特性測(cè)量方法是,首先采用與被測(cè)太陽電池光譜響應(yīng)相似的標(biāo)準(zhǔn)太陽電池來設(shè)定太陽模擬器的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的輻照度,然后在太陽模擬器下測(cè)量被測(cè)太陽電池的I-V特性曲線,由于被測(cè)太陽電池與標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的光譜響應(yīng)相似,因此這種替代測(cè)量方法可以克服掉由于太陽模擬器的光譜分布于標(biāo)準(zhǔn)AM1.5太陽光譜分布不匹配造成的光譜失配誤差。 二、中國(guó)太陽電池測(cè)試技術(shù)發(fā)展 上世紀(jì)七十年代,天津電源研究所在太陽電池研究開發(fā)應(yīng)用的同時(shí),投入了相當(dāng)大的人力和物力,建立了太陽電池測(cè)量實(shí)驗(yàn)室,開始了太陽電池的標(biāo)定與測(cè)試技術(shù)的研究工作。主要的測(cè)試設(shè)備包括國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口的A級(jí)太陽模擬器,用于電性能測(cè)量并開發(fā)了基于鎖相放大技術(shù)的太陽電池光譜響應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)。最初目標(biāo)是建立準(zhǔn)確的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池作為全行業(yè)太陽電池的計(jì)量基準(zhǔn)。在此期間,各種太陽電池標(biāo)定技術(shù)得到了充分開發(fā),主要包括高山標(biāo)定,地面光譜標(biāo)定、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)光譜標(biāo)定,飛機(jī)標(biāo)定,航天飛機(jī)標(biāo)定等多項(xiàng)標(biāo)定技術(shù)都得到了開發(fā)和嘗試,最終形成了天津電源研究所的標(biāo)準(zhǔn)太陽電池體系,天津電源研究所的標(biāo)準(zhǔn)太陽電池在中國(guó)大陸得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。 八十年代初期,中國(guó)的太陽電池測(cè)試技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟。作為一個(gè)新興的行業(yè),必須開展產(chǎn)品、計(jì)量方面的標(biāo)準(zhǔn)化工作,于是組織了全行業(yè)的太陽電池測(cè)試專家成立了全國(guó)光伏能源系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì),專門負(fù)責(zé)太陽電池測(cè)量、測(cè)試和產(chǎn)品質(zhì)量方面的標(biāo)準(zhǔn)起草和制定工作。最初的目標(biāo)是為了實(shí)現(xiàn)太陽電池產(chǎn)品的全行業(yè)量值統(tǒng)一,先后制定了“太陽電池標(biāo)定方法”,“單晶硅太陽電池總規(guī)范”,“空間用太陽電池溫度系數(shù)測(cè)量方法”,“單晶硅太陽電池總規(guī)范”,“地面用太陽電池組件的環(huán)境實(shí)驗(yàn)方法”,“地面用標(biāo)準(zhǔn)太陽電池”,“空間用標(biāo)準(zhǔn)太陽電池”,“光譜標(biāo)準(zhǔn)太陽電池”和“太陽模擬器總規(guī)范”等幾十項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)起到了統(tǒng)一量值,促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量提高的作用。 三、中國(guó)太陽電池測(cè)試技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平 九十年代初期,國(guó)家投入專項(xiàng)技術(shù)改造資金,改造天津電源研究所的太陽電池測(cè)試實(shí)驗(yàn)室,建立了一套一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池計(jì)量裝置。主要包括實(shí)驗(yàn)室內(nèi)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池標(biāo)定系統(tǒng)和二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池量值傳遞系統(tǒng),大大的提高了該實(shí)驗(yàn)室的太陽電池測(cè)試水平和能力。在此基礎(chǔ)上成立了信息產(chǎn)業(yè)部電子205計(jì)量站,專門從事太陽電池的檢測(cè)計(jì)量工作,為中國(guó)太陽電池行業(yè)提供準(zhǔn)確的檢測(cè)計(jì)量測(cè)試服務(wù)。 太陽電池的量值統(tǒng)一在全世界也是一個(gè)待解的難題。為此國(guó)際先進(jìn)太陽電池測(cè)試實(shí)驗(yàn)室試圖通過國(guó)際比對(duì)來實(shí)現(xiàn)全世界的太陽電池量值統(tǒng)一。最著名和最成功的一次國(guó)際比對(duì)是PEP`93國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)太陽電池比對(duì),這是美國(guó)能源部的項(xiàng)目。由美國(guó)可再生能源試驗(yàn)室牽頭,全世界有十個(gè)國(guó)家的十三個(gè)著名太陽電池測(cè)試實(shí)驗(yàn)室參加。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室提供兩個(gè)沒有標(biāo)定數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)太陽電池標(biāo)樣,全部23個(gè)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池通過各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的背靠背標(biāo)定后形成國(guó)際太陽電池基準(zhǔn)WPVS(world photovoltaic scale)。天津電源研究所(信息產(chǎn)業(yè)部205計(jì)量站)參加了本次標(biāo)準(zhǔn)太陽電池國(guó)際比對(duì)活動(dòng)。通過篩選,最終只有四個(gè)與平均值接近的實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)被用作WPVS的量值,這四個(gè)實(shí)驗(yàn)室分別是NREL(美國(guó))、JQA(日本)、PTB(德國(guó))和天津電源研究所。這四家實(shí)驗(yàn)室同時(shí)也具有了今后世界光伏計(jì)量基準(zhǔn)WPVS的再標(biāo)定資格。 現(xiàn)在,這套太陽電池標(biāo)準(zhǔn)(WPVS)已經(jīng)成為全世界太陽電池行業(yè)廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。由于天津電源研究所的積極推廣,中國(guó)太陽電池行業(yè)現(xiàn)在普遍采用WPVS作為測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。值的一提的是,通過本次比對(duì)活動(dòng), 205計(jì)量站的太陽電池測(cè)試能力已得到國(guó)際同行的認(rèn)可。205計(jì)量站已經(jīng)具備標(biāo)定太陽電池(制作標(biāo)準(zhǔn))和傳遞太陽電池標(biāo)準(zhǔn)的能力。 205計(jì)量站也是全球環(huán)境基金/中國(guó)可再生能源發(fā)展促進(jìn)項(xiàng)目的太陽電池檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室,現(xiàn)正升級(jí)實(shí)驗(yàn)室的能力進(jìn)行太陽電池組件按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61215進(jìn)行檢測(cè)。 四、與時(shí)俱進(jìn) 等同采用IEC標(biāo)準(zhǔn) 作為新興的行業(yè),太陽電池產(chǎn)品的種類和性能變化非??欤c之相適應(yīng)的太陽電池測(cè)試技術(shù)卻沒有能夠立即跟上。例如,多結(jié)太陽電池測(cè)試技術(shù)。近幾年大陸研制出各種多結(jié)太陽電池新品,對(duì)于多結(jié)太陽電池,如果還采用傳統(tǒng)的太陽電池測(cè)試設(shè)備,必將產(chǎn)生無法估量的測(cè)試誤差?,F(xiàn)在急需研制多結(jié)太陽電池測(cè)試技術(shù)和開發(fā)用于多結(jié)太陽電池測(cè)量的光譜可調(diào)超級(jí)太陽模擬器。 另外,隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大,整個(gè)行業(yè)已經(jīng)與國(guó)際接軌,因此必須盡快抓緊落實(shí)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的等同采用工作。是太陽電池標(biāo)準(zhǔn)化工作為大陸的太陽電池產(chǎn)業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。 作者簡(jiǎn)介: 王玉學(xué):1983年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)應(yīng)用光學(xué)及光學(xué)工程專業(yè),畢業(yè)后主要從事太陽能電池計(jì)量及地面光伏工程工作,先后完成“太陽電池一級(jí)計(jì)量裝置”的建立,主編“光譜標(biāo)準(zhǔn)太陽電池”國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),各種標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的標(biāo)定工作,代表天津電源研究所參加PEP’93國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)電池的比對(duì),雙結(jié)太陽電池的電池標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量裝置的研制,多次赴新疆、西藏、甘肅等地參加光伏電站的施工建設(shè)工作?,F(xiàn)任天津電源研究所第十研究室付主任。