[发明专利]一种太阳电池及太阳电池组件的电性能测试方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳电池测试领域，尤其涉及一种太阳电池及太阳电池组件的电性能测试方法。

背景技术

太阳电池检测在太阳电池的研发，生产和销售中都有重要作用，而电性能的测量结果是评定太阳电池生产工艺先进与否的标准，也是太阳电池进入销售领域定价的依据。

当前，主流技术仍通过借助标准太阳电池或标准太阳电池组件溯源至标准测试条件（即STC），借助标准太阳电池或标准太阳电池组件校准太阳模拟器来实现量值传递来实现测试。但在进行量值传递过程中，由于太阳电池工艺或原料等诸多因素影响，导致不同太阳电池或太阳电池组件之间存在较为明显的光谱响应差异，被测的太阳电池或太阳电池组件只有在与标准太阳电池或太阳电池组件的光谱响应相似或一致的条件下，在太阳模拟器上进行量值传递过程中引入的传递误差才可以近似忽略，测试结果相对可靠，可进行量值传递，且该情况下量值传递对太阳模拟器的光谱匹配要求也可适当降低，满足IEC 60904-9 2007 A级光谱即可。实际工业现场环境中，不可能满足所有的被测对象都与标准具有相似或相同的光谱响应，甚至被测对象不可能存在与标准相似或相同的光谱响应，因此利用标准校准太阳模拟器后，再测试被测对象无法消除校准差异，即校准的测试环境与当前的测试环境无法保持一致，此时该测试条件下测试的结果偏差不可预知。

当前，针对该类问题的解决方案可以通过进一步提升太阳模拟器的性能指标，尤其是光谱匹配度，在原来0.75-1.25的匹配度上提升至0.9-1.1甚至更高，但受限于技术原因光谱匹配永远无法真实的等于AM1.5G条件下的太阳光。通过提升太阳模拟器的关键性能指标可以适当的减小量值传递差异，但无法从根本上控制该差异，测试过程中仍存在不可控的测试差异。

发明内容

本发明旨在为解决上述问题，提供一种精确地检测太阳电池与太阳电池组件的电性能的方法。

本发明所述的一种太阳电池及太阳电池组件的电性能测试方法，包括如下步骤：

（1）选择N种单波段的光源，使各波段光源在测试区域内光辐射能量分布呈均匀分布，且N种单波段光源全部波段的光辐射能量也呈均匀分布；

（2）控制N种单波段光源同时触发，测得被测太阳电池或电池组件的短路电流Isc_n；

（3）将N种不同单波段的光源以N-1的方式组合，公式为C(N,1)，分别以N-1任意组合的方式依次触发N次，依次分别用N种单波段光源同时触发得到的短路电流值Isc_n与N-1模式下测试的短路电流值Isc_n-1对应求差，所得短路电流值即为对应每次N-1模式下缺失的单波段光源的短路电流Isc_m，确保每种波段LED均只能有一次不被触发；

Isc_m=Isc_n-Isc_n-1;

（4）利用标准电池测得N种波段光源同时被触发时的短路电流Isc_nRFF，结合标准电池已知的绝对光谱响应R(λ)_REF，根据如下公式：

Jsc=∫R(λ)×S(λ) dλ（1）

Isc=Jsc×A （2）

其中R(λ)--- 光谱响应度，单位A/W；

S(λ)---光谱辐照度分布，单位；

A---被测对象有效受光面积，单位cm²；

得知N种波段光源同时被触发时的光谱辐照度S(λ)_n；

在N-1模式下对应测得标准电池的短路电流Isc_n-1REF，所缺失波段对标准电池的短路电流为Isc_mREF=Isc_nREF- Isc_n-1REF，同上述步骤依次可知N-1模式下各单波段光源的光谱辐照度S(λ)_n-1；

根据已得到单种光源分别对应的光谱辐照度S(λ)_n-1，由于光输出是均匀分布，因此可认为到达标准电池的光谱辐照度是一致的，因此根据步骤（3）中所得被测对象在N-1模式下的短路电流Isc_m，根据上述公式（1）和（2），对应求得被测对象在不同单波段光源的绝对光谱响应度R(λ)。