光伏發(fā)電是新能源開發(fā)利用的代表。從光伏發(fā)電提供動(dòng)力源的階段,延伸到新能源動(dòng)能的使用端鏈條,中國(guó)相關(guān)企業(yè)已經(jīng)位于世界第一梯隊(duì)。光伏IV曲線測(cè)試是分析光伏組件發(fā)電性能的重要依據(jù)。組件出廠時(shí)需要進(jìn)行IV曲線測(cè)試,以確定組件的電性能是否正常和功率大小。
理想電路中,串聯(lián)電阻為0Ω,并聯(lián)電阻為∞,光伏電池的輸出功率最大,我們?cè)诠ぷ髦兄饕ㄟ^各種辦法降低串阻以及提高并阻來增加電池的轉(zhuǎn)換效率。
等效電路:
Isc 短路電流 RS 串聯(lián)電阻
包括光伏電池的體電阻、表面電阻、電極電阻、電極與硅片表面的接觸電阻等;
Rsh 并聯(lián)電阻,又稱為旁漏電阻
主要因素為硅片邊緣污染及內(nèi)部缺陷引起
測(cè)試電路原理圖
雙面電池測(cè)試示意圖
1. 電性能參數(shù)計(jì)算公式
Pin 為單位面積的入射光功率W/m2,Pin 標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)是指: 光譜AM1.5、測(cè)試溫度25度狀態(tài)下1000w/m2;
最大功率Pmpp=Isc*Uoc*FF;
FF=Impp*Umpp/(Isc*Uoc);
轉(zhuǎn)換效率η= Pmpp/(Pin*S)= Uoc*Isc*FF /(Pin*S);是指電池?zé)o電流通過時(shí)正負(fù)極之間的電位差;計(jì)算方法:將電流數(shù)組相鄰的電流值兩兩相乘,當(dāng)結(jié)果小于等于零時(shí),說明I-V線與橫軸相交,此時(shí)對(duì)應(yīng)電壓數(shù)組中的值即為開路電壓。理論上我們要求開路電壓越高越好,開壓主要受以下條件影響:c. 鋁背場(chǎng)的燒結(jié)和鋁漿料的選用,鋁在硅中是作為P型摻雜,它可以減少金屬與硅交接處的少子復(fù)合,從而提高開路電壓和短路電流,改善對(duì)紅外線的響應(yīng);d. 背場(chǎng)厚度適當(dāng)增加,有利于更好的吸附雜質(zhì),減少因雜質(zhì)引起的復(fù)合中心,能提高電池的短路電流和開路電壓,增加長(zhǎng)波段光的響應(yīng); 正負(fù)極短路情況下的電流,將電流數(shù)組相鄰的電壓值兩兩相乘,當(dāng)結(jié)果小于等于零時(shí),說明I-V線與橫軸相交,此時(shí)對(duì)應(yīng)電流數(shù)組中的值即為短路電流。a. 金屬電極與硅的接觸電阻是影響太陽(yáng)能電池填充因子和短路電流而影響光電轉(zhuǎn)換效率的重要因素之一;金屬電極離PN結(jié)薄層越近越好,這樣更有利于對(duì)少數(shù)載流子(少子)的吸收;燒結(jié)工藝的調(diào)試使接觸電阻越小越好;b. 短路電流基本與Rsh無關(guān),但受Rs的影響,隨著Rs的增大,Isc會(huì)減小;c. 表面復(fù)合速率:低的表面復(fù)合速率有助于提高Isc;d. 減小細(xì)柵線線寬:這樣減小遮光面積,產(chǎn)生更多的光生載流子;e. 增大細(xì)柵線高度:更好的搜集硅表面的自由電子。在任何一個(gè)實(shí)際的太陽(yáng)電池中,都存在著串聯(lián)電阻,其來源正柵金屬柵線電阻、正面、背面金屬半導(dǎo)體接觸電阻、正面擴(kuò)散層的電阻、基區(qū)體電阻、背面電極金屬層電阻。a. 不過通常情況下,串聯(lián)電阻主要來自薄擴(kuò)散層。PN結(jié)收集的電流必須經(jīng)過表面薄層再流入最靠近的金屬導(dǎo)線,這就是一條存在電阻的路線,顯然通過金屬線的密布可以使串聯(lián)電阻減小。b. 判斷燒結(jié)工藝的好壞應(yīng)在保證P/N結(jié)特性良好的前提下使接觸電阻(Rse)越小越好,因不同檢測(cè)機(jī)臺(tái)的差異性,調(diào)試燒結(jié)時(shí)盡量在同一檢測(cè)機(jī)臺(tái)測(cè)試,對(duì)比數(shù)據(jù)。c. 理想狀態(tài)下金屬柵線離N區(qū)薄層越接近越好;這樣可以通過調(diào)節(jié)燒銀的溫度來使金屬柵線更接近N區(qū)薄層,但不能產(chǎn)生過燒,燒穿PN結(jié)。a. 在光電池的伏安特性曲線任一工作點(diǎn)上的輸出功率等于該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的矩形面積,其中只有一點(diǎn)是輸出最大功率,稱為工作點(diǎn),該點(diǎn)的電壓和電流分別稱為工作電壓Umpp和工作電流Impp。b. 它表示了最大輸出功率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Umpp和Impp所組成的矩形面積占Uoc和Isc所組成的曲線面積的百分比。特性好的太陽(yáng)能電池就是能獲得較大功率輸出的太陽(yáng)能電池,也就是Uoc,Isc和FF乘積較大的電池。對(duì)于有合適效率的電池,該值應(yīng)0.70-0.85范圍之內(nèi).c. 盡量減少鋁漿與銀鋁漿的重疊部分,在顯微鏡下觀察兩者重疊部分嚴(yán)重發(fā)黑,即大量的有機(jī)溶劑沒有充分揮發(fā),這樣就嚴(yán)重影響電池效率和填充因子。
高效太陽(yáng)能組件iv檢測(cè)設(shè)備
產(chǎn)品介紹:
愛疆自主研發(fā)的ZG500型號(hào)設(shè)備滿足行業(yè)光譜標(biāo)準(zhǔn):1.A+A+A+性能;不均勻度、光譜匹配度、光強(qiáng)穩(wěn)定度三大核心性能指標(biāo)均超過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
2.全光譜;光譜范圍滿足300-1200nm范圍,實(shí)現(xiàn)高效晶硅電池的全光譜測(cè)試,測(cè)試準(zhǔn)確性大幅提高。太陽(yáng)電池組件采用四線連接,以及高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),確保了太陽(yáng)電池電流測(cè)量的準(zhǔn)確性。紅外無接觸式測(cè)溫,準(zhǔn)確測(cè)出組件溫度,確保了溫度修正的準(zhǔn)確性。
性能特點(diǎn):
1.A+A+A+標(biāo)準(zhǔn):高于IEC60904-92020標(biāo)準(zhǔn)
2.300-1200nm全光譜:更加真實(shí)反映組件在各波段響應(yīng)能力
3.A+級(jí)光譜匹配
4.電子負(fù)載:掃描方向支持Isc→Voc和Voc→Isc兩種模式
5.測(cè)量對(duì)象:PERC、N型、TOPcon、HJT、CIGS、普通晶硅等技術(shù)組件
6.輻照度:調(diào)節(jié)范圍可定制,最低至200 W/m2
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