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详解如何使用测试仪器测量太阳能电池的功率输出

2014-01-16 15:40
吃瓜天狼
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  常用解决方案

  目前,太阳能电池测试解决方案分为两大类:成套系统和通用测试仪器。成套系统适用于验证和制造测试阶段。这些系统可以确保测试的可重复性,因为它们经过编程,可对太阳能电池进行一系列电池测试。

  研究人员通常会使用半导体设计实验室中的通用测试仪器。他们使用半导体器件参数分析仪测量二极管器件特性,使用LCR测量计(电感电容电阻测量计)测量材料/器件的电感、电容和电阻。

  在测试整个太阳能电池输出功率时,许多研究实验室会使用低功率4象限电源(有时简称SMU),该电源可以:

  精确地供应正和负电压(供应也称施加);

  精确地供应正和负电流(供应负电流是将电流吸入电源的过程);

  精确测量被测件的电压和电流(测量也称感知)。

  4象限电源的用途十分广泛,但其能够为被测件提供的最大电流和功率较小。大部分精密型4象限电源只能供应3A或20W的连续电力。这种最大电流和功率适合小型独立电池测试,但随着电池技术的发展,电池的效率、电流密度和尺寸均出现了较大幅度的增长,电池功率输出可能很快超过。

  为此,工程师必须使用现有的标准电子负载、直流电源、数字万用表、数据采集设备构成灵活的测试系统,才能在广泛的工作范围内对这些太阳能电池模块进行测试,同时保证测量精度。例如,您可以使用数据采集系统扫描环境温度、被测件温度、校准参考电池的电压以及其他需要在测试中捕获的测试参数。

  户外测试

  有些工程师会使用交钥匙的太阳能电池测试设备来进行测试,这种设备采用一种太阳能模拟器,这是一种标准化的光源,可用于控制进入太阳能电池的光能不过,如果太阳能电池或模组非常大,太阳能模拟器将无法产生充足的光。

  例如,被测的太阳能模组可能是大型户外太阳能采集系统的一部分在这种情况下,太阳本身将是测试中唯一实际可用的光源既然在户外实际上不可能运输一套无太阳能模拟器的完整的交钥匙测试系统,所以这种测试就需要使用由标准测试仪器改进而成的某些其他测试解决方案来执行户外测试需要考虑的另一项因素是温度因为电池的性能会受到温度的影响,因此需要在测试中监视温度不仅电池性能依赖于温度,而且测试设备的性能也依赖于温度。

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