[发明专利]一种太阳电池组件电性能测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳电池检测领域，尤其涉及太阳电池组件的电性能测量领域。

背景技术

目前，光伏行业发展迅速，对光伏产品的性能要求不断提高，因此对光伏产品性能评定的依据，即测量方法和测量结果的科学性和精确性提出了更高的要求。

太阳电池组件的电性能检测是指使用太阳模拟器来模拟自然条件下的太阳光来照射太阳电池组件，在太阳模拟器光照时间范围内，通过调节太阳电池组件两端的负载大小，同时测量不同负载下的电流和电压，得到太阳电池的IV特性曲线。根据IV特性曲线及太阳电池组件内的太阳电池片尺寸和连接情况，使用一定的计算方法，可以得到太阳电池组件的开路电压V_oc、短路电流I_sc、最佳工作电压V_m、最佳工作电流I_m、最大功率P_max、填充因子FF、串联电阻R_s、并联电阻R_sh、电池效率η等参数，这些参数即是表征太阳电池组件性能的关键参数。

太阳电池组件的电性能测试，既为太阳电池组件的生产工艺改进提供了参考依据，又为太阳电池组件的销售提供定价依据，是太阳电池组件生产环节中的重要一环，因此能在工业生产中实现高效、精确地检测太阳电池组件电性能的方法显得尤为重要。

对太阳电池来说，串联电阻R_s是一个非常重要的参数，严重影响了太阳电池的输出功率，因此对串联电阻R_s阻值的计算及测试的方法较多，但是德国夫琅禾费太阳能系统研究所（Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems）的D.Pysch等人对五种不同的计算方法进行了可靠性和稳健性分析（Pysch D, Mette A, Glunz S W. A review and comparison of different methods to determine the series resistance of solar cells[J]. Solar Energy Materials and Solar Cells, 2007, 91(18): 1698-1706.），得到的结果是：双光强法、明暗IV曲线对比法和Suns-V_oc法测得的结果最具可靠性和稳健性。

而上述三种可靠性和稳健性较好的方法中双光强法是唯一在IEC标准中提及的R_s测量方法（IEC 60891-2009：Photovoltaic devices – Procedures for temperature and Irradiance corrections to measured I-V characteristics），但是在使用双光强法测R_s时，需要单片太阳电池检测系统提供至少提供两次模拟太阳光谱和辐照度的均匀光照，并且每次照射的辐照度应该不同，这样就造成生产效率低下，因而没有在太阳电池工业生产中广泛应用。而明暗IV曲线对比方法也需要单片太阳电池检测系统进行两次测试，分别测量得到太阳电池在有光照和在无光照环境下的IV曲线才能精确计算R_s，同样导致工作效率降低，没有在工业生产中推广应用。类似地，在传统单片太阳电池检测系统中，要实现Suns-V_oc法测量R_s，同样需要单片太阳电池检测系统工作两次，第一次工作采集标准测试条件下IV曲线，第二次工作采集辐照度与开路电压随时间的变化曲线，因此也由于效率低下而没有应用于工业生产。

如上所述，在太阳电池片的串联电阻R_s测量上，双光强法、明暗IV曲线对比法和Suns-V_oc法均是实验验证过的准确度较高的方法，但是在生产过程中要实现这三种方法均存在降低生产效率、增加生产成本的问题。同样，对于太阳电池组件的串联电阻R_s测量上，上述三种方法同样是准确度较高的方法，同样也存在降低生产效率、增加生产成本的问题。但是，对于太阳电池组件，串联电阻R_s严重影响其输出功率和短路电流的大小，同时，对串联电阻R_s的测量，对于表征太阳电池组件的电性能、发现太阳电池组件生产过程中的工艺问题具有重要意义。

发明内容

本发明旨在提供一种准确性高且一次照射即可获得结果的太阳电池组件电性能测试方法。

本发明所述的太阳电池组件电性能测试方法，包括：

1）向太阳电池组件照射模拟太阳光；