Der Solarzelle-IV-Tester (Strom-Spannung-Eigenschaften-Tester) ist ein Kernwerkzeug zur Bewertung der Leistung von Photovoltaik-Geräten, dessen Betriebsspezifikationen die Genauigkeit der Testergebnisse direkt beeinflussen. Von der Vorbereitung der Anlage über den Testprozess über die Datenanalyse bis hin zu den Wartungspunkten werden die Systemdetails erläutert.

1. Vorbereitung vor dem Test

1. Ausrüstungsprüfung und Kalibrierung

- Erscheinungsprüfung: Stellen Sie sicher, dass der Tester-Host, die Sonde und das Anschlusskabel nicht gebrochen sind, insbesondere die Isolationsschicht der Stromsonde muss intakt sein, um das Leckerrisiko zu vermeiden.

- Kalibrierung:

- Nullpunktkalibrierung: Nach dem Einschalten 15 Minuten vorwärmen, die Sonde in einen Kurzschlusszustand setzen (die Batterie ist direkt an den positiven und negativen Polen angeschlossen) und den Strompunkt Null auf Null einstellen.

- Standard-Lichtquelle Kalibrierung: mit Standard-Sonnensimulator (AM1.5G Spektrum, 1000W / m2 Lichtintensität), mit Referenzbatterie für die Lichtintensität Kalibrierung, der Fehler muss innerhalb von ± 2% kontrolliert werden.

Temperaturkompensation: Wenn die Testumgebung von der Standardtemperatur von 25 ° C abweicht, muss der Temperaturkoeffizient in die Software eingegeben werden (in der Regel wird die offene Schaltungsspannung um etwa -0,45% pro ° C korrigiert).

2. Probenvorbehandlung

- Oberflächenreinigung: Die Oberfläche der Batterie mit einem staubfreien Tuch in Alkohol abwischen, um Ölverschmutzung oder Oxidationsschichten zu entfernen, um sicherzustellen, dass die Elektroden gut in Kontakt stehen.

- Elektrodenbehandlung: Überprüfen Sie, ob die Batterielektrode flach ist, und fixieren Sie die Leitung mit Mikrospannungsklemmen, wenn nötig, um den Kontaktwiderstand zu reduzieren (idealer Kontaktwiderstand < 1Ω).

- Optische Ausrichtung: Anpassung des Lichtwinkels, so dass das Licht vertikal auf die Batterieoberfläche eindringt, um eine lokale Mispassung durch den Schatteneffekt zu vermeiden.

II. Prüfprozessspezifikationen

1. Parametereinstellung

Spannungsscannbereich: Stellen Sie die obere Spannungsgrenze (z. B. eine herkömmliche Siliziumzelle auf 0,7 V) und die untere Grenze auf -0,1 V fest, um die umgekehrten Eigenschaften zu erfassen.

- Scangeschwindigkeit: in der Regel 50-200mV / s gewählt, zu schnell kann zu einer Störung des kapazitiven Effekts führen, zu langsam erhöht das Risiko des Wärmedrifts.

Probenabstandsintervall: ≤1mV/Punkt wird empfohlen, um die Gleitheit der Kurve zu gewährleisten, insbesondere mit einer intensiven Probenabstimmung in der Nähe des maximalen Leistungspunkts (MPP).

2. Testausführung

Dunkel-Test:

- Schalten Sie die Lichtquelle aus und testen Sie die dunkle Strom-Spannungskurve der Batterie zur Analyse von Parametern wie der Sättigungsstromdichte der Diode (J0).

- Spannungsschritt nicht größer als 10 mV, die Strommempfindlichkeit ist auf Nanar (nA) eingestellt.

Lichtprüfung:

Warten Sie 30 Sekunden nach Einschalten der Lichtquelle, bis die Batterietemperatur stabil ist, bevor Sie den Test beginnen (Temperaturschwankungen < ± 0,5 ° C).

- Überwachung der Batteriebetriebstemperatur in Echtzeit, wenn die Norm überschritten wird, muss der Test pausiert und die Kühlung gestartet werden.

3. Datenaufzeichnung

Mehrzyklus-Verifizierung: Mindestens drei Tests unter den gleichen Bedingungen wiederholen, um einen Durchschnittswert zu ermitteln, um zufällige Fehler zu verringern.

Anormale Datenmarkierung: Wenn der Kurzschlussstrom (Isc) eines Tests mehr als 2% vom Durchschnittswert abweicht, muss der Kontaktzustand der Sonde oder die Batterie lokal beschädigt werden.

Datenanalyse und Schlüsselparameterextraktion

IV. Kurvenanalyse

- Offene Schaltungsspannung (Voc): Wenn der Spannungswert I = 0 genommen wird, muss die Sondenleckstromstörung ausgeschlossen werden (der Leckstrom sollte < 1pA sein).

- Kurzschlussstrom (Isc): Nehmen Sie den Stromwert von V = 0, achten Sie darauf, die Überhitzung der Leitung zu vermeiden (bei hohem Strom wird empfohlen, ein niedriges Widerstandskabel zu verwenden).

- Maximale Leistungspunkt (Pmax): Berechnet durch die Formel, muss die IV-Kurve nach einer glatten Behandlung angepasst werden.

Häufige Fehlerquellen und Vermeidung

Der Kontaktwiderstand ist zu groß:

- Phänomen: Isc ist deutlich unter dem theoretischen Wert und die IV-Kurve ist im Niederdruckbereich verzerrt.

- Lösung: Verwenden Sie eine vergoldete Sonde oder einen Druckkontakt, um die Elektrodenoberfläche regelmäßig zu schliffen.

Ungleichmäßiges Licht:

- Phänomen: Der Temperaturunterschied zwischen dem Rand und der Mitte der Batterie > 2 ° C führt zu einer inkonsistenten Verteilung von Voc.

- Lösung: Passen Sie den Abstand der Lichtquelle an und optimieren Sie die Verteilung der Lichtintensität mit einer homogenen Platte oder einem Fiber-Array.

3. Temperaturverschiebung:

- Phänomen: Voc sinkt nach langem Test kontinuierlich ab, Abfall > 1mV pro Minute.

- Lösung: intermittente Prüfung (Ausfallkühlung alle 10 Minuten) oder mit einer temperaturgesteuerten Probentasche.

Wartung und Sicherheitsmaßnahmen

1. Tägliche Wartung:

- Die Sonde wird in einem Trockner gelagert, um die Elektrolytkristallisation zu vermeiden (wenn eine elektrochemische Sonde verwendet wird).

- Prüfen Sie die Stromgenauigkeit mit einer Standardwiderstandslast (z. B. 1kΩ ± 0,1%) monatlich.

2. Sicherheitsvorschriften:

- Hochspannungsschutz: Bei der Prüfung eines seriellen Batteriepakets kann die Spannung über 1.000 V liegen und Sie müssen isolierte Handschuhe tragen und den Notstandsknopf aktivieren.

- Lichtschutz: Vermeiden Sie den direkten Blick auf die Lichtquelle und tragen Sie eine UV-Schutzbrille beim Betrieb.