[发明专利]校准太阳模拟器的方法、光源系统和太阳能电池测试方法

说明书

本公开涉及一种校准太阳模拟器的方法、相应的模拟太阳光的光源系统和多结电池测试方法。所述校准太阳模拟器的方法包括步骤：在标准太阳模拟器下测试标准多结电池的短路电流Isc1；在标准太阳模拟器下测试n个单结标准子电池的短路电流Isc(i)；在待校准太阳模拟器下测试标准多结电池的短路电流Isc2，使Isc2接近Isc1；在待校准太阳模拟器下测试各单结标准子电池的短路电流Isc(I)，使各单结标准子电池的短路电流Isc(I)分别与步骤S2中的对应短路电流Isc(i)一致。根据本发明实施例提供的校准太阳模拟器的方法、光源系统和多结电池测试方法，降低了对普通太阳模拟器光谱光强匹配度的要求，提高了在普通太阳模拟器下进行多结太阳能电池性能测试的准确度。

技术领域

本发明涉及多结太阳能电池测试技术领域，具体涉及测试多结太阳能电池时校准太阳模拟器的方法、所采用的光源系统及相应的多结太阳能电池测试方法。

背景技术

对多结太阳能电池来说，多结太阳能电池的性能参数需要在模拟太阳光谱下进行I-V测试，并根据I-V测试结果把多结太阳能电池进行分档。为了保证多结太阳能电池测试的准确性，需要用已经标定过的多结太阳能标准电池对测试机台进行校准，而测试机台由于长期的测试使用，其内部的光学反射透镜或光源自身老化比较严重，同时根据太阳模拟器标准体系ASTME927-10、IEC60904-9或GBT 9494-2017可知，A级太阳模拟器在光谱强度匹配度上也存在25％以内的误差。所以生产厂家、测试机构以及科研院所等各家的太阳模拟器的光谱强度都有偏差，这就造成了同一个电池在不同的地方测试而结果不同，一方的测试数据不能被各方接受。

另一方面，多结太阳能电池是由多个单结电池串联组成，总的输出电流是由输出电流最小的电池决定，即存在限流结的问题。当光谱在某一段的光强偏低时，对应的单结电池电流偏低，会导致多结电池整体输出电流偏低。目前常用的太阳模拟器输出光谱范围主要是400-1100nm，采用的氙灯的光强主要集中在该区域，而1100nm后光强偏低，导致光谱与太阳能标准光谱AM1.5G和AM0不一致。多结电池所需的光谱响应范围是300-1800nm，现有模拟器用于测试多结电池时存在困难，无法同时满足各子电池达到理想短路电流的要求。在提高输出模拟器光强时，可以勉强使多结电池的短路电流与标准光谱下一致，但是此时实际光强偏离标准光强，测试误差较大。市场上有针对多结电池研发的新型测试装置，例如LED光源和多灯系统，但是这些装置光谱光强匹配困难，价格昂贵，无法进行批量化生产应用。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种校准太阳模拟器的方法，以提高在太阳模拟器下进行多结太阳能电池性能测试的准确度。

本发明的另一目的是提供一种模拟太阳光的光源系统，以在该光源系统下对多结太阳能电池进行性能测试并提高多结太阳能电池性能测试的准确度。

本发明的另一目的是提供一种多结太阳能电池测试方法，以提高多结太阳能电池性能测试的准确度。

根据本发明的第一方面,提供一种校准太阳模拟器的方法，包括步骤：

S1：在标准太阳模拟器下测试标准多结电池的短路电流Isc1,所述标准多结电池包括n个子电池；

S2：在标准太阳模拟器下测试n个单结标准子电池的短路电流Isc(i)，i＝1，2，……n,其中,各单结标准子电池的PN结结构分别与所述标准多结电池的各个子电池的PN结结构一致并吸收相同波段的光谱；

S3：粗调待校准太阳模拟器的光强，以在待校准太阳模拟器下测试标准多结电池的短路电流Isc2，使Isc2接近Isc1；

S4：维持步骤S3的待校准太阳模拟器的光强不变，在待校准太阳模拟器下测试各单结标准子电池的短路电流Isc(I),I＝1，2，……，n；

S5:使在步骤S4中测试的各单结标准子电池的短路电流Isc(I)分别与步骤S2中的对应短路电流Isc(i)一致，则认定经校准获得的光强分布与标准光谱基本一致。