一種太陽(yáng)電池組件電性能測(cè)試方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明所述的太陽(yáng)電池組件電性能測(cè)試方法涉及太陽(yáng)電池檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及太陽(yáng)電池組件的電性能測(cè)量領(lǐng)域。包括1）向太陽(yáng)電池組件照射模擬太陽(yáng)光；2）在該模擬太陽(yáng)光的輻照度穩(wěn)定到預(yù)定值后，采集參數(shù)繪制穩(wěn)定態(tài)IV曲線；3）將模擬太陽(yáng)光的輻照度衰減為0；4）在該模擬太陽(yáng)光衰減期內(nèi)采集參數(shù)繪制衰減態(tài)Suns-Voc曲線；5）根據(jù)穩(wěn)定態(tài)IV曲線和衰減態(tài)Suns-Voc曲線，計(jì)算出太陽(yáng)電池組組件的電性能參數(shù)。本發(fā)明改進(jìn)了太陽(yáng)電池組件的測(cè)試時(shí)間段，使太陽(yáng)模擬器工作一次就可以獲得太陽(yáng)電池組件的電性能，并保證該電性能表征可靠度和穩(wěn)健性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種太陽(yáng)電池組件電性能測(cè)試方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)電池檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及太陽(yáng)電池組件的電性能測(cè)量領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，光伏行業(yè)發(fā)展迅速，對(duì)光伏產(chǎn)品的性能要求不斷提高，因此對(duì)光伏產(chǎn)品性能評(píng)定的依據(jù)，即測(cè)量方法和測(cè)量結(jié)果的科學(xué)性和精確性提出了更高的要求。
[0003]太陽(yáng)電池組件的電性能檢測(cè)是指使用太陽(yáng)模擬器來(lái)模擬自然條件下的太陽(yáng)光來(lái)照射太陽(yáng)電池組件，在太陽(yáng)模擬器光照時(shí)間范圍內(nèi)，通過(guò)調(diào)節(jié)太陽(yáng)電池組件兩端的負(fù)載大小，同時(shí)測(cè)量不同負(fù)載下的電流和電壓，得到太陽(yáng)電池的IV特性曲線。根據(jù)IV特性曲線及太陽(yáng)電池組件內(nèi)的太陽(yáng)電池片尺寸和連接情況，使用一定的計(jì)算方法，可以得到太陽(yáng)電池組件的開(kāi)路電壓V。。、短路電流Is。、最佳工作電壓Vm、最佳工作電流Im、最大功率Pmax、填充因子FF、串聯(lián)電阻艮、并聯(lián)電阻Rsh、電池效率η等參數(shù)，這些參數(shù)即是表征太陽(yáng)電池組件性能的關(guān)鍵參數(shù)。
[0004]太陽(yáng)電池組件的電性能測(cè)試，既為太陽(yáng)電池組件的生產(chǎn)工藝改進(jìn)提供了參考依據(jù)，又為太陽(yáng)電池組件的銷(xiāo)售提供定價(jià)依據(jù)，是太陽(yáng)電池組件生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要一環(huán)，因此能在工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)高效、精確地檢測(cè)太陽(yáng)電池組件電性能的方法顯得尤為重要。
[0005]對(duì)太陽(yáng)電池來(lái)說(shuō)，串聯(lián)電阻Rs是一個(gè)非常重要的參數(shù)，嚴(yán)重影響了太陽(yáng)電池的輸出功率，因此對(duì)串聯(lián)電阻Rs阻值的計(jì)算及測(cè)試的方法較多，但是德國(guó)夫瑯禾費(fèi)太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所(Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems)的 D.Pysch 等人對(duì)五種不同的計(jì)算方法進(jìn)行了可靠性和穩(wěn)健性分析(Pysch D, Mette A, Glunz S ff.A review andcomparison of different methods to determine the series resistance of solarcells[J].Solar Energy Materials and Solar Cells, 2007，91(18): 1698-1706.)，得到的結(jié)果是:雙光強(qiáng)法、明暗IV曲線對(duì)比法和Suns-V。。法測(cè)得的結(jié)果最具可靠性和穩(wěn)健性。
[0006]而上述三種可靠性和穩(wěn)健性較好的方法中雙光強(qiáng)法是唯一在IEC標(biāo)準(zhǔn)中提及的Rs 測(cè)量方法(IEC 60891-2009:Photovoltaic devices - Procedures for temperatureand Irradiance correct1ns to measured 1-V characteristics),但是在使用雙光強(qiáng)法測(cè)Rs時(shí)，需要單片太陽(yáng)電池檢測(cè)系統(tǒng)提供至少提供兩次模擬太陽(yáng)光譜和輻照度的均勻光照，并且每次照射的輻照度應(yīng)該不同，這樣就造成生產(chǎn)效率低下，因而沒(méi)有在太陽(yáng)電池工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。而明暗IV曲線對(duì)比方法也需要單片太陽(yáng)電池檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行兩次測(cè)試，分別測(cè)量得到太陽(yáng)電池在有光照和在無(wú)光照環(huán)境下的IV曲線才能精確計(jì)算Rs，同樣導(dǎo)致工作效率降低，沒(méi)有在工業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。類(lèi)似地，在傳統(tǒng)單片太陽(yáng)電池檢測(cè)系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)Suns-Voc法測(cè)量Rs，同樣需要單片太陽(yáng)電池檢測(cè)系統(tǒng)工作兩次，第一次工作采集標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下IV曲線，第二次工作采集輻照度與開(kāi)路電壓隨時(shí)間的變化曲線，因此也由于效率低下而沒(méi)有應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。
[0007]如上所述，在太陽(yáng)電池片的串聯(lián)電阻Rs測(cè)量上，雙光強(qiáng)法、明暗IV曲線對(duì)比法和Suns-V。。法均是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)的準(zhǔn)確度較高的方法，但是在生產(chǎn)過(guò)程中要實(shí)現(xiàn)這三種方法均存在降低生產(chǎn)效率、增加生產(chǎn)成本的問(wèn)題。同樣，對(duì)于太陽(yáng)電池組件的串聯(lián)電阻Rs測(cè)量上，上述三種方法同樣是準(zhǔn)確度較高的方法，同樣也存在降低生產(chǎn)效率、增加生產(chǎn)成本的問(wèn)題。但是，對(duì)于太陽(yáng)電池組件，串聯(lián)電阻Rs嚴(yán)重影響其輸出功率和短路電流的大小，同時(shí)，對(duì)串聯(lián)電阻Rs的測(cè)量，對(duì)于表征太陽(yáng)電池組件的電性能、發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)電池組件生產(chǎn)過(guò)程中的工藝問(wèn)題具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明旨在提供一種準(zhǔn)確性高且一次照射即可獲得結(jié)果的太陽(yáng)電池組件電性能測(cè)試方法。
[0009]本發(fā)明所述的太陽(yáng)電池組件電性能測(cè)試方法，包括:
O向太陽(yáng)電池組件照射模擬太陽(yáng)光；
2)在該模擬太陽(yáng)光的輻照度穩(wěn)定到預(yù)定值后，采集參數(shù)繪制穩(wěn)定態(tài)IV曲線；
3)將模擬太陽(yáng)光的輻照度衰減為O;
4)在該模擬太陽(yáng)光衰減期內(nèi)采集參數(shù)繪制衰減態(tài)Suns-V。。曲線；
5)根據(jù)穩(wěn)定態(tài)IV曲線和衰減態(tài)Suns-V。。曲線，計(jì)算出太陽(yáng)電池組組件的電性能參數(shù)。
[0010]其中IV曲線和Suns-V。。曲線均可以利用現(xiàn)有的方法或設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0011]上述電性能是指通常太陽(yáng)電池組件測(cè)試時(shí)所需檢測(cè)的表征太陽(yáng)電池組件的關(guān)鍵參數(shù)，如開(kāi)路電壓V。。、短路電流Is。、最佳工作電壓Vm、最佳工作電流Im、最大功率Pmax、填充因子FF、串聯(lián)電阻Rs、并聯(lián)電阻Rsh、電池效率η等。
[0012]上述參數(shù)除串聯(lián)電阻Rs外，均按現(xiàn)有方式進(jìn)行檢測(cè)并計(jì)算。串聯(lián)電阻Rs的計(jì)算公式為:

【權(quán)利要求】
1.太陽(yáng)電池組件電性能測(cè)試方法，其特征在于包括: 1)向太陽(yáng)電池組件照射模擬太陽(yáng)光； 2)在該模擬太陽(yáng)光的輻照度穩(wěn)定到預(yù)定值后，采集參數(shù)繪制穩(wěn)定態(tài)IV曲線； 3)將模擬太陽(yáng)光的輻照度衰減為O; 4)在該模擬太陽(yáng)光衰減期內(nèi)采集參數(shù)繪制衰減態(tài)Suns-V。。曲線； 5)根據(jù)穩(wěn)定態(tài)IV曲線和衰減態(tài)Suns-V。。曲線，計(jì)算出太陽(yáng)電池組組件的電性能參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)電池組件電性能測(cè)試方法，其特征在于步驟5)所述的電性能包括太陽(yáng)電池組件的串聯(lián)電阻Rs，它的計(jì)算公式為:
mm.其中，Imax為IV曲線中最大功率點(diǎn)的電流值，Vmax為IV曲線中最大功率點(diǎn)的電壓值，V’為Suns-V。。曲線中電流為Imax時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓值。
3.如權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)電池組件電性能測(cè)試方法，其特征在于使用單次脈沖太陽(yáng)模擬器向太陽(yáng)電池組件照射模擬太陽(yáng)光，所述的步驟3)是使用單次脈沖太陽(yáng)模擬器中的單片機(jī)按預(yù)定的值調(diào)節(jié)單次脈沖太陽(yáng)模擬器發(fā)出的模擬太陽(yáng)光。
4.如權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)電池組件電性能測(cè)試方法，其特征在于所述的單片機(jī)按預(yù)定的電壓值調(diào)節(jié)其提供給單次脈沖太陽(yáng)模擬器的電壓，從而調(diào)節(jié)太陽(yáng)模擬器發(fā)出的模擬太陽(yáng)光。
【文檔編號(hào)】H02S50/15GK104201988SQ201410474464
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】馮云峰, 王水威, 王錦波, 曾祥超, 劉皎, 趙孟鋼, 張會(huì)文, 劉佳 申請(qǐng)人:陜西眾森電能科技有限公司