具有光强校准功能的太阳能电池多器件J-V特性自动测试系统研制

发布时间：2020-03-24 13:33

【摘要】：随着化石能源的环境污染及其存量有限日渐枯竭等问题的日益严重,新能源领域飞速发展,其中太阳能电池越来越成为工业界和科研界的热点领域之一。在研制和生产的过程中,太阳能电池J-V特性的测量无疑是最重要和最直观的表征其性能的手段。通过测试太阳能电池的J-V特性,可以得到其短路电流Isc、开路电压Voc、填充因子FF(fill factor)、光电转换效率η、最佳工作电流Jm、最佳工作电压Vm、最大功率Pm、串联电阻Rs和并联电阻Rsh等参数,这些参数对太阳能电池器件的研究、生产和应用都至关重要。太阳能电池J-V特性测量系统的研发随着太阳能电池器件的研究也在逐步发展。目前市场上常见的测试系统都是较大型的设备,其功能全面,性能优良,具有较高的测试精度并能提供稳定的光照,但这类设备系统复杂,价格高昂,一般仅能测量单个封装好的太阳能电池器件,并需要定期采用辐照计对太阳光模拟器的输出光强进行校准,使用不便且测量精度受到一定的影响。因此,研制一种比较适于大型生产商或实验室使用的操作方便、价格较低、自动化程度高的小型太阳能电池J-V特性测试系统,主要用于一般工厂或科研机构进行便捷测试,将具有较高的应用和推广价值研制的系统采用短弧氙灯作为太阳光模拟光源,采用数字源表Keithley2400作为太阳能电池器件的电子负载和电流电压测量装置,结合上位PC机和自主设计的测试软件,通过设计的多器件测试切换电路和测试底座,实现了一次性测量多个太阳能电池器件的J-V特性。同时采用滨松标准二极管作为校准器件,设计了相应的调光电路,结合上位计算机和测试软件,通过氙灯驱动电源控制模拟太阳光的输出光强,实现了每次测量前氙灯标准光强的自动校准。另外,由于氙灯的使用寿命一般为600-1000小时,因此系统还增加了氙灯工作时长计时的功能,并在其工作时长到达使用寿命时报警。此外,该测试系统成本较低,可根据不同的实验要求进行设计和改装,具有一定的灵活性。
【图文】：

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图 1.1 硅太阳能电池产品实阳能电池由于其质量轻、成本池领域的热门课题之一。当前机类和染料敏化类等[4]。硅基、多晶硅薄膜太阳能电池、微池主要包括碲化镉（CdTe）池、砷化镓（GaAs）薄膜太半导体薄膜结合在一块制备成为近年来的研究热门。染料出的一种新型光电化学电池，化类 ZnO 薄膜太阳能电池等

薄膜太阳能电池,实物,产品,电池

图 1.1 硅太阳能电池产品实物膜太阳能电池由于其质量轻、成本低、能电池领域的热门课题之一。当前薄膜、有机类和染料敏化类等[4]。硅基类薄电池、多晶硅薄膜太阳能电池、微晶硅阳能电池主要包括碲化镉（CdTe）薄膜阳能电池、砷化镓（GaAs）薄膜太阳能有机半导体薄膜结合在一块制备的，因点，，成为近年来的研究热门。染料敏化研究出的一种新型光电化学电池，主要包料敏化类 ZnO 薄膜太阳能电池等。图 1
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM914.4

【参考文献】