卓立汉光推出SCS10-FILM太阳能光伏薄膜电池专用测试系统

中国教育装备采购网2012-10-08 15:06围观1803次我要分享

  随着地球能源的不断枯竭,太阳能越来越受到人类的重视,太阳能光伏电池的研究也得到了空前的发展,目前的太阳能光伏电池主要以晶体硅电池为主,但随着科学的进步,研究的不断深入,越来越多的高效节能电池被开发使用,其中以薄膜电池为翘楚。薄膜电池以其高效、低耗、大面积电池等特点广泛受到人们的关注。薄膜太阳能电池的形态各异,结构也是多种多样,这对研究薄膜电池带来了不小的麻烦。在制造过程中我们不仅要了解电池的转化效率等直观因素,为了更好的提高工艺制造出更高效的太阳能光伏电池,我们更要深入了解电池的内部光电转化过程及其影响因素。在众多因素当中IV特性曲线和量子效率曲线图无疑是重中之重。

  图一:IV曲线图

  图二:量子效率

  量子效率:是指太阳能电池的电荷载流子数目与照射在太阳能电池表面一定能量的光子数目的比率。研究量子效率对了解电池内部光电转化有着重要意义。

  早在2009年期间我公司在中科院张建民老师的带领下就研发试制了国内首台一体化自动测试量子效率系统,:SCS100测试系统。产品一经推出就受到了国内外太阳能研究人士的青睐。随着在太阳能电池测试领域经验不断地积累,公司今年上半年又推出了全新一代产品,SCS10-FILM薄膜电池专用测试系统。

  系统针对薄膜电池的特点,加入了单光源双路可调偏置光,最大输出能够达到一个太阳强度。为了适应薄膜电池的宽光谱,光谱测试范围覆盖了0.3~1.70μm光谱带,并编写了功能强大的测试软件,不仅实现了自动计算量子效率曲线,而且能够计算出电池的短路电流密度,更加方便了评估电池的整体效率。同时系统还实现了漫反射测试和量子效率测试同步测试的功能,更加准确的计算电池的内量子效率。

  图三:系统整体图

  先进的光源配置:

  系统的测试光源由卤素灯和氙灯光源两种灯源构成,这样,补偿卤素灯在紫外区能量不足的问题,又能解决氙灯光源在近红外有很多尖锐波峰的问题,实现了整个测试范围内的光源光谱平滑,有效增加了洗系统的稳定性。

  图四:普通卤素灯的光谱图

  图五:普通氙灯的光谱图

  独特的测试光路设计:

  大部分的量子效率测试系统都受困于量子效率测试点和反射率测试点不能够实现位置的重复定位,导致两参数测试在不同位置,这对于均与性不是很高的样品或高精度测试的试验中影响很大,本系统通过独特的光纤输出反射聚焦结构实现了反射率和量子效率同时同地测量的方式,有效地解决了上述问题带来的烦恼。

  通过聚焦反射光路,系统更能够大大降低色差对测试过程中带来的影响。由于太阳能电池的光谱测试范围宽,如果采用传统的投射聚焦方式进行测试,当测试到红外区时,因不同波长折射率不同的缘故聚焦光斑开始扩散,而红外区有是不可见的,因为会对测试带来极大的不确定因素。

  强大的偏置光配置:

  为了提高太阳能电池的转化效率,我们可以扩展电池的光谱响应范围以接受更多的太阳能,从而提高转化率,因此多节电池孕育而生。然而测试多结电池要比普通电池复杂得多,我们不仅要考虑多结电池的最小限流问题,还要考虑电池的偏压测试问题,因此测试多结电池我们要配有功能强大的偏置光附件,既能够满足光谱范围的需求,又能够对光强的要求。我们设计的单光源双路可调偏置光正可满足多结电池的测试需求,偏置光不仅实现了两路光能够各自调节光强,同时根据测试电池的不同,可选配不同的滤光片。

  功能全面高效的软件:

  软件集量子效率测试、反射率测试、内量子效率测试三测试功能于一体,自动计算画图,强大的图表处理能力,方便用户修改、标记测试曲线。多种格式输出保证了用户处理数据的方便使用。一键式参数文件保存功能不仅方便存贮测试数据还能保留测试参数,方便分析实验。

  图六:功能强大的图标管理功能

  特点总结:

  1、实现内外量子效率同步测试

  2、双光源测试,契合IEC标准,提高测试准确性

  3、双路可调偏置光,轻松实现三节电池测试

  4、功能强大的测试软件

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