[发明专利]一种太阳能电池组件弱光性能的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池的测试方法，具体涉及一种太阳能电池组件弱光性能的测试方法。

背景技术

太阳能电池板在微弱的光强度下仍能将光能转化成电能的性能，即为太阳能电池板的弱光性能。太阳能电池组件弱光性能的好坏可直接反映出太阳能电池的暗电流、PN结漏电等情况，并直接影响到组件的应用表现和光伏系统发电量，对提升电池性能具有非常重要的意义。薄膜太阳能电池的技术优势之一就是具有优良的弱光性能和更宽的光谱响应范围，为了全面掌握太阳能电池组件运行中的表现，并为进一步提高组件性能提供参考数据，实时监测组件的弱光表现成为必要。

目前，弱光性能的测试只能在太阳能模拟器上实现，且需要满足光强可自由控制和保证光谱无失配现象条件。所谓光谱无失配现象，是指光强减弱后获得的光谱和光强1000W/m²时的光谱保持一致。当前，世界上仅有几家权威多光源太阳能模拟器厂家的设备能够进行弱光测试，且在测试过程中保证光谱无失配，该种多光源太阳能模拟器的光强调节主要是通过控制光源开关数量或采用滤光片遮挡光源来实现的，光谱控制则是通过中性滤光片和匀光板来实现；但是，测试设备价格昂贵，且光谱的均匀性无法得到很好的保证。而国内的太阳能模拟器主要是通过主板的电流或电压驱动，来拟合各种光照条件下的弱光曲线，得到的曲线仅能作为参考，并不能得到I-V数据（I-V测试过程中扫描点的原始数据）；弱光曲线仅靠拟合获得，无实际意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单、成本低廉的太阳能电池组件弱光性能的测试方法，通过在太阳能模拟器表面设置滤光装置来实现弱光条件和光强控制，并保证光谱无失配现象。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种太阳能电池组件弱光性能的测试方法，包括如下步骤：

（1）选择太阳能模拟装置，采用电学测试装置测试太阳能电池组件在光强为1000W/m²时的最大输出功率；所述太阳能模拟装置包括光源和匀光板；

（2）分别以一层或一层以上铅铁丝网或不锈钢丝网作为滤光装置设置在太阳能模拟装置的光源和太阳能电池组件之间，采用光学测试装置分别测试在设置一层或一层以上铅铁丝网或不锈钢丝网时的光强，采用电学测试装置分别测试太阳能电池组件在设置一层或一层以上铅铁丝网或不锈钢丝网时的最大输出功率；一般情况下，电学测试装置是太阳能模拟装置自带；

（3）根据公式η=P_max/（S×1000W/m²）×100%依次得出太阳能电池组件在上述步骤（1）、步骤（2）的不同条件下对应的转化效率；其中，η为太阳能电池组件的转化效率，S为太阳能电池组件的面积，单位为m²，P_max为太阳能电池组件的最大输出功率，单位为W；

（4）根据公式E=η/η₀依次得出太阳能电池组件在上述步骤（1）、步骤（2）的不同条件下对应的弱光表现，其中η₀为光强1000W/m²时的太阳能电池组件的转化效率；太阳能电池组件的弱光表现就是该组件在弱光条件下的实际转化效率与STC标准测试条件（光强1000W/m²）下的转化效率的百分比；

（5）根据以上所得光强数据和弱光表现数据，绘制弱光表现-光强数值曲线。

所述步骤（2）中的铁丝网可以设置于太阳能电池组件的后方、太阳能模拟装置的匀光板的表面或太阳能模拟装置的光源的前方。

优选地，所述步骤（2）中的铅铁丝网或不锈钢丝网的目数可以是20-80目；目数大时，要达到相同的弱光效果，覆盖的铅铁丝网或不锈钢丝网的层数就需要相应减少。

优选地，所述步骤（2）中的光学测试装置可以是光谱辐照计。

一般情况下，所述步骤（2）中的电学测试装置是太阳能模拟装置自带的I-V扫描系统，通过该扫描系统可以测得太阳能电池组件的输出电流I、输出电压V和输出功率P。

与现有技术相比，本发明的太阳能电池组件弱光性能的测试方法具有以下优点：

（1）本发明的测试方法采用铅铁丝网或不锈钢丝网作为滤光装置，具有良好的弱光效果，通过改变铅铁丝网或不锈钢丝网的层数可任意控制光强，且光谱均匀、无失配现象；

（2）本发明的测试方法简单、易操作，可使用任意种类的太阳能模拟装置，成本低廉，且可实现对太阳能电池组件的实时监测；