專利名稱：太陽電池或組件的iv特性模擬測試方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體器件及電路模擬軟件的二次開發(fā)，尤其涉及一種太陽電池或組件的IV特性模擬測試方法。
背景技術：
太陽電池的多維數(shù)值模擬是一個復雜的體系，需要綜合考慮光學、半導體和電路三方面的性質(zhì)。目前比較通用的多維半導體器件模擬軟件(Dessis)及電路模擬軟件 (Spice)，使用起來比較復雜，主要以程序代碼的形式進行，操作起來比較麻煩，需要專業(yè)的程序人員，這在一定程度上限制了太陽電池模擬技術的應用和推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，為了解決太陽電池特性模擬的復雜性，本發(fā)明提供一種太陽電池或組件的IV特性模擬測試方法。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種太陽電池或組件的IV特性模擬測試方法，所述的模擬方法具有如下步驟(1)光學模擬根據(jù)太陽電池或組件的參數(shù)模擬計算得到光生載流子速率，光生載流子速率作為半導體器件模擬的輸入?yún)?shù)；(2)半導體器件模擬構(gòu)建太陽電池或組件的微單元幾何結(jié)構(gòu)及劃分單元網(wǎng)格， 根據(jù)光學模擬中得到的光生載流子速率求解描述載流子擴散漂移性質(zhì)的偏微分方程，得到微單元的J-V特性；(3)電路模擬根據(jù)電池結(jié)構(gòu)或組件結(jié)構(gòu)劃分電路模擬微單元，計算微單元面積系數(shù)及計算微單元電阻，微單元作為電壓控制電流源G，多個串聯(lián)的電阻Rb模擬太陽電池或組件中的主柵線，多個串聯(lián)的電阻Rf模擬太陽電池或組件中的細柵線，電阻Rf、電阻Rb 將多個電壓控制電流源G串聯(lián)起來形成整片太陽電池或整個組件的模擬電路，在模擬電路的主柵測試點和背電極間進行電壓掃描并跟蹤記錄電流，得到整片太陽電池或整個組件的 I-V特性。具體地，所述的光學模擬中計算光生載流子速率的具體計算方法為(a)根據(jù)太陽電池或組件的硅片厚度、金字塔覆蓋率、減反膜材料、表面散射系數(shù)進行光跟蹤模擬計算光生載流子速率，(b)得到樣品的模擬反射率曲線，(c)將樣品的模擬反射率曲線和樣品的實測反射率曲線對比，判斷是否和實測反射率曲線吻合，(d)如果模擬反射率曲線和實測反射率曲線吻合，則將光跟蹤模擬計算得到的光生載流子速率作為半導體器件模擬的輸入?yún)?shù)。具體地，所述的半導體器件模擬中描述載流子擴散漂移性質(zhì)的偏微分方程為方程式一-V 五=V. (ενψ)=-叭 p-n + N+d-N-a·)·’方程式二
權利要求
1.一種太陽電池或組件的IV特性模擬測試方法，其特征在于所述的模擬方法具有如下步驟(1)光學模擬計算得到光生載流子速率，光生載流子速率作為半導體器件模擬的輸入?yún)?shù)；(2)半導體器件模擬構(gòu)建太陽電池或組件的微單元幾何結(jié)構(gòu)及劃分單元網(wǎng)格，根據(jù)光學模擬中得到的光生載流子速率求解描述載流子擴散漂移性質(zhì)的偏微分方程，得到微單元的J-V特性；(3)電路模擬根據(jù)電池結(jié)構(gòu)或組件結(jié)構(gòu)劃分電路模擬微單元，計算微單元面積系數(shù)及計算微單元電阻，微單元作為電壓控制電流源G，多個串聯(lián)的電阻1 模擬太陽電池或組件中的主柵線，多個串聯(lián)的電阻Rf模擬太陽電池或組件中的細柵線，電阻Rf、電阻Rb將多個電壓控制電流源G串聯(lián)起來形成整片太陽電池或整個組件的模擬電路，在模擬電路的主柵測試點和背電極間進行電壓掃描并跟蹤記錄電流，得到整片太陽電池或整個組件的ι-ν 特性。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽電池或組件的IV特性模擬測試方法，其特征在于所述的光學模擬中計算光生載流子速率的具體計算方法為(a)根據(jù)太陽電池或組件的硅片厚度、金字塔覆蓋率、減反膜材料、表面散射系數(shù)進行光跟蹤模擬計算光生載流子速率，(b)得到樣品的模擬反射率曲線，(c)將樣品的模擬反射率曲線和樣品的實測反射率曲線對比，判斷是否和實測反射率曲線吻合，(d)如果模擬反射率曲線和實測反射率曲線吻合，則將光跟蹤模擬計算得到的光生載流子速率作為半導體器件模擬的輸入?yún)?shù)。
3.根據(jù)權利要求1所述的太陽電池或組件的IV特性模擬測試方法，其特征在于所述的半導體器件模擬中描述載流子擴散漂移性質(zhì)的偏微分方程為方程式一 ；
4.根據(jù)權利要求1所述的太陽電池或組件的IV特性模擬測試方法，其特征在于所述的電路模擬中劃分電路模擬微單元的劃分方式為微單元可以分為下列不同結(jié)構(gòu)的微單元細柵在主柵處的微單元、細柵在邊緣處的微單元、背電極處的微單元、完整的微單元。
5.根據(jù)權利要求4所述的太陽電池或組件的IV特性模擬測試方法，其特征在于所述的細柵在邊緣處的微單元可分為圓角區(qū)域邊緣的微單元、非圓角區(qū)域邊緣的微單元。
6.根據(jù)權利要求1所述的太陽電池或組件的IV特性模擬測試方法，其特征在于所述
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽電池或組件的IV特性模擬測試方法，具有如下步驟(1)光學模擬計算得到光生載流子速率，(2)半導體器件模擬構(gòu)建太陽電池或組件的微單元，得到微單元的J-V特性；(3)電路模擬微單元作為電壓控制電流源G，電阻Rf、電阻Rb將多個電壓控制電流源G串聯(lián)起來形成整片太陽電池或整個組件的模擬電路，在模擬電路的主柵測試點和背電極間進行電壓掃描并跟蹤記錄電流，得到整片太陽電池或整個組件的I-V特性。本發(fā)明有效解決太陽電池或組件特性IV特性模擬的復雜性，太陽電池或組件的IV特性測試簡單快捷。
文檔編號G01R31/26GK102183719SQ201110054530
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權日2011年3月8日
發(fā)明者楊陽, 沈輝 申請人:中山大學, 常州天合光能有限公司