由于太阳电池在光照下的响应与入射光的波长特性中的电流值的改变考虑到自然太阳光谱受地理位置%气候%季节和时间的影响很多情况下采用太阳模拟器作为光源在室内测定太阳电池的特性太阳模拟器的光源与室外阳光的一致程度直接影响着测试结果太阳电池的电电流特性为减小测试误差人们不断地对太阳模拟器进行改进减小测试误差例如为使选用的氙灯更好地模拟自然阳光%模拟器内部安装了各种滤光片等光学器件使模拟光源更接近自然阳光由于模拟光源的光谱和自然光谱不可能完全一致因此造成了模拟光源的光谱相对于标准太阳光谱的偏离"并且实际测试时的标准电池和被测电池两者的光谱响应在很多情况下并不一致存在的偏差也会对I-V特性中的电流数据结果造成影响上述这两类偏差一般总称为光谱失配误差在很多情况下为了准确测定太阳电池的I-V特性必须确定模拟光源与标准阳光!
被测电池和标准电池之间的光谱关系"通过计算补正电池的I-V特性曲线光谱失配误差理论太阳电池的光生电流值的大小"主要由两个因素决定电池的光谱响应和光源的光谱辐照度分布电池的光谱响应是指在各个波长上的单位辐照度所产生的电流与波长的关系曲线"该特性曲线与电池自身的工艺材料特性密切相关理论上说"测试每种类型的太阳电池"必须采用与其光谱响应完全一致的标准电池来标定辐照度在实际测量中"选择的标准电池的工艺和材料与被测样品只能够大致相同两者光谱响应的偏差需要通过计算加以修正根据室内外不同的测试条件"自然阳光光谱和太阳模拟器的光谱分别与标准太阳光谱必然存在一定的偏离以太阳模拟器为例"其类型针对被测样品应用的领域分为空间用和地面用两类"对应的光谱辐照度分布一般为AM0和AM1.5考虑到目前世界各国在太阳模拟器的研发生产技术等方面的状况。
为了评价太阳模拟器的光谱辐照度分布与标准光谱的一致性"国际电工委员会‘IEC(标准制定了太阳模拟器的性能要求"将其模拟器的光谱分布与标准光谱分布的拟合程度作为太阳模拟器性能评价的重要依据电池相对光谱响应曲线和光谱辐照在光谱辐照度分布对比图中"太阳模拟器采用了目前世界上使用较为广泛的氙灯光源"其光谱特性和与其他类型光源相比"与标准光谱辐照度分布曲线拟合的最好但也应注意到"氙灯光谱曲线在700nm之后又呈现许多尖峰"与标准光谱存在了一定的差别标准光谱辐照度数据是经过多年的观测后的一组国际公认的理论数在实际情况下不可能测量得到上述方法中的电池在标准阳光下的短路电流密度也不可能通过实际测量得出"而且电池绝对光谱响应的精确测量从技术手段上难度较大给确定光谱失配误差带来了一定的困难为了解决这一问题目前实验室一般推荐采用下述方法计算光谱失配误计算主要涉及三个参量被测电池和标准电池的相对光谱相应以及实测光源的光谱辐照度分布电池温度控制较好的情况下I-V曲线的修正方法为I i M "当电池的温度不在25"的范围内时需要确定电流温度系数加以修正一般情况下若M的计算值在0.981.02之间可以认为光谱失配误差对测试结果的影响很小根据不同的I-V特性测试要求不进行误差修正也是允许的但应注意到当测试一类新型电池样品的I-V特性时往往不可能具备同类型的光伏标准电池来设定光源辐照度因此有必要测量两者光谱响应的偏差根据数据分析确定光谱失配误差对I-V特性曲线加以修正。
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