太陽(yáng)光模擬器測(cè)量光伏產(chǎn)品參數(shù)的誤差分析
在光伏領(lǐng)域里,太陽(yáng)光模擬器常用做模擬太陽(yáng)光,再配以電子負(fù)載、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)等配套設(shè)備,可以用來(lái)測(cè)量如太陽(yáng)能電池片、太陽(yáng)能組件等光伏器件的電性能,如Pmax、Imax、Vmax、FF、Eff、Rs、Rsh等。
但是在測(cè)量這些參數(shù)時(shí)難免會(huì)出現(xiàn)誤差,本文對(duì)影響模擬器測(cè)量誤差的一些因素進(jìn)行分析,以期能夠解決光伏產(chǎn)品的研究及生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題。
1、光源相關(guān),光強(qiáng)的穩(wěn)定性,如果使用閃光模擬器,就代表著沒(méi)有穩(wěn)定的光輻照度。為了解決這個(gè)問(wèn)題,實(shí)際測(cè)量時(shí)可以采用同步測(cè)量然后光輻照度修正的方法,也就是同時(shí)采樣太陽(yáng)電池組件的電壓、電流和參考太陽(yáng)電池的短路電流,然后將參考太陽(yáng)電池標(biāo)定的光輻照度歸一化到標(biāo)準(zhǔn)光輻照度,得到的修正系數(shù)修正被測(cè)組件的電流。
2、太陽(yáng)光模擬器光輻照度均勻性誤差,因?yàn)楣夥M件面積一般都超過(guò)1m2,因此要在如此大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)光輻照度的高均勻性是比較困難的,其對(duì)組件I-V特性曲線的影響很明顯。
例如,在一個(gè)*太陽(yáng)光模擬器下測(cè)量某個(gè)組件中,一些輸出功率低的太陽(yáng)電池處于比較高的輻照度下,另一些輸出功率高的太陽(yáng)電池處于比較低的輻照度下,而在另一個(gè)*太陽(yáng)光模擬器下測(cè)量恰好相反,就可能產(chǎn)生8%的短路電流測(cè)量值的差別。
3、光譜符合性偏差,氙燈的光譜分布隨總輻射能量的變化而變化。即使相同的總輻射能量,氙燈的老化也使發(fā)光光譜發(fā)生變化。如果被測(cè)量的組件的光譜響應(yīng)與參考太陽(yáng)電池的光譜響應(yīng)相同,就沒(méi)有必要進(jìn)行光譜修正。
實(shí)際上,這兩個(gè)愿望都是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的,即使*同材料同工藝制造的太陽(yáng)電池的光譜響應(yīng)也不可能*相同。因此除了定期矯正光源的光譜外,作為參考的光伏器件盡量選用同待測(cè)器件相同的材料及加工工藝。
4、溫度測(cè)量的誤差,一般的溫度測(cè)量誤差為±1℃,熱量對(duì)于測(cè)量的影響幾乎無(wú)法消除,特別是對(duì)于大面積的測(cè)量,因此對(duì)于溫度傳感器,無(wú)論是測(cè)量環(huán)境溫度還是測(cè)量光伏器件表面溫度的傳感器精度必須達(dá)到十分之一度以?xún)?nèi)。
綜上所述,要保障光伏器件電性能的測(cè)量結(jié)果的度,不僅要對(duì)太陽(yáng)光模擬器進(jìn)行精巧的設(shè)計(jì),而且在每一次測(cè)量前都要進(jìn)行細(xì)致的調(diào)整,對(duì)于測(cè)試系統(tǒng)要定期進(jìn)行校正與檢測(cè),另外對(duì)于測(cè)試環(huán)境要嚴(yán)格控制。