Das Solarzelle-IV-Testsystem, das zur Charakterisierung der elektrischen Eigenschaften von Photovoltaik-Geräten verwendet wird, beeinflusst die Genauigkeit seiner Testergebnisse direkt die Komponentenauswahl, die Prozessoptimierung und die Konstruktion des Kraftwerks. Allerdings können eine Vielzahl von internen und externen Faktoren zu Testabweichungen führen, nachfolgend werden die vier Dimensionen der Umgebungsbedingungen, der Geräteleistung, des Probenzustands und der Messmethode analysiert.
1. Kontrolle der Umweltbedingungen
1. Lichtstabilität
Standardtests erfordern eine Simulation des Sonnenspektrums (AM1.5G), aber die tatsächlichen Lichtquellen (z. B. Xenon- und Halogenlampen) weisen Strahlungsschwankungen auf. Eine Lichtintensitätsabweichung von weniger als ±2% kann eine signifikante Veränderung des Kurzschlussstroms auslösen und erfordert ein Echtzeit-Radiometer-Rückkopplungssteuerungssystem. Darüber hinaus kann eine mangelnde Spektralpartigkeit (ungewöhnlicher Anteil von UV/IR) zu Verzerrungen der Quanteneffizienzmessung führen.
2. Temperaturregelung
Bei jedem Anstieg der Batterietemperatur um 1 ° C sinkt die offene Schaltungsspannung um etwa 0,4%. Wenn kein Temperaturkontrollmodul verwendet wird, führt ein längerer Test zur spontanen Hitze der Batterie und zur Bildung eines negativen Rückkopplungszyklus. Es wird empfohlen, mit flüssigkeitgekühlter oder luftgekühlter Hitzesunkung die Batterietemperatur auf 25 ° C ± 1 ° C zu stabilisieren.
3. Umweltreinigung
Staubpartikel, die an der Batterieoberfläche befestigt werden, verursachen einen Schatteneffekt und verringern die effektive Lichtfläche; Luftinfiltration kann Elektrodenkorrosion auslösen. Die Prüfung sollte im Reinraum durchgeführt werden und bei Bedarf ein Staubschutz eingebaut werden.
II. Hardware-Leistung der Geräte
1. Gleichmäßigkeit der Lichtquelle
Ungleichmäßiges Licht bildet im Inneren der Batterie einen Querstrom, was zu einem geringen Füllfaktor (FF) führt. Qualitativ hochwertige Homogenisatoren erreichen eine Gleichmäßigkeit der Beleuchtung von > 95% und erfordern eine regelmäßige Überprüfung der Raumstrahlungsverteilung.
2. Elektronische Ladungsgenauigkeit
Die Fähigkeit zur dynamischen Lastverpassung bestimmt die Probendichte der IV-Kurve. Niedrige Belastungen können in der Nähe des offenen Spannungsbereichs schwingen und kritische Wendepunktdaten verlieren. Es wird empfohlen, eine Präzisionsquelle mit einer Auflösung von bis zu 1 mV/μA zu verwenden.
3. Widerstand und schlechter Kontakt
Unzureichender Sondendruck oder Metalloxidation erhöhen den Reihenwiderstand (Rs), wodurch der gemessene FF niedrig ist. Der goldene Kontakt muss mit der Federkopfnadel verschweißt werden, um die Kontaktimpedanz zu minimieren.
Probenvorbereitung und Zustand
1. Integrität der Oberflächenpassivationsschicht
Wenn Siliziumschnittschäden nicht vollständig behydriert werden, steigt die Geschwindigkeit der Trägerkomposition stark, was zu einer Verschlechterung des Füllfaktors führt. Der Oberflächenreinigungsprozess vor der PECVD-Beschichtung ist entscheidend.
2. Gestaltung und Schattenverlust
Silbermassa-Sintering durchdringt PN-Knoten verursachen Leckagekanale, die Breite der Hauptgitter-Leitung und der feine Gitter-Abstand müssen die Leitfähigkeit und die Dämmungsfläche ausgleichen. Die Ausrichtungsabweichung des Siebdrucks > 5 μm beeinflusst die Effizienz der Stromasammlung erheblich.
3. Verschleierung und Mikrodefekte
Unsichtbare Gitterfehler mit dem bloßen Auge bilden leicht Leckstrom unter umgekehrtem Ablenkung, und die EL-Bilderkennung kann solche verborgenen Gefahren im Voraus erkennen. Die IV-Kurve der beschädigten Batterie zeigt eine ungewöhnliche Wendung.
4. Einstellung der Messparameter
1. Spannung Scan Geschwindigkeit
Ein schneller Scan (<10ms/Punkt) kann den Prozess der Ladung und Entladung nicht erfassen, während ein langsamer Scan (>1s/Punkt) eine Verzögerung aufgrund der Entladung verursachen kann. Die optimale Geschwindigkeit muss dynamisch auf den Wert der Batteriekapazität angepasst werden.
2. Verspannungsbereich
Nur 80% der Scans auf eine offene Schaltungsspannung lassen Details über einen hohen Widerstandsbereich fehlen, und die gesamte Kurve sollte den Bereich von -5V bis Voc + 5V abdecken, um die umgekehrten Sättigungseigenschaften zu beobachten.
3. Datenglättungsalgorithmus
Überfilterung wird den lokalen extremen Wert ausgleichen, und eine vernünftige Methode des gleitenden Durchschnitts (Fenstergröße ≤ 5 Datenpunkte) kann das Gleichgewicht zwischen Lärmreduzierung und Detailbehaltung erzielen.