光谱失配对标定太阳电池产生的影响分析

标准太阳电池的短路电流可用来确定太阳模拟器的总辐照度强度。选取单晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜和染料敏化4种常见类型的太阳电池，分别进行光谱响应度测量。对光谱匹配分别为A、B、C级的太阳模拟器进行光谱辐照度分布测量。利用光谱失配计算公式，并结合标准AM1．5G太阳光谱辐照度分布数据，理论计算出由于光源间光谱不匹配以及电池间光谱响应度不匹配所产生的光谱失配因子，并对标定太阳电池产生的影响进行了分析。

光谱失配误差对光伏组件测试的影响研究

光伏组件测试中,太阳模拟器的光谱辐照度分布、光伏组件的光谱响应度、PN结温度等是影响测试结果的主要因素。本文从太阳模拟器光谱失配误差产生的原因出发,研究了光谱失配误差的理论处理方法,并使用脉冲模拟器对单晶硅、非晶硅光伏组件进行了实验分析,给出了减小或修正光谱失配误差对光伏组件测试结果影响的措施建议。

光谱失配对太阳电池短路电流测量准确性影响分析

讨论了基于太阳模拟器和标准太阳电池校准被测太阳电池的方法中,光谱失配对其结果准确性的影响。分析了2块标准太阳电池在2台不同太阳模拟器下的短路电流测试结果,根据待测电池、标准电池的相对光谱响应度以及太阳模拟器光谱和标准光谱辐照度,计算其光谱失配因子,并对比了光谱失配修正前后所得测试结果的偏差。计算方法和实验数据,为太阳电池的校准和测试提供了相关依据。

硅电池辐照测量仪光谱失配修订研究

设计了两款利用硅太阳电池作为传感器的高精度辐照测量仪,包括水平总辐照测量仪和直射散射测量仪;针对硅太阳电池实际光谱失配对辐照度计算影响的问题,提出了一种光谱采集处理的方法,通过实验采集晴天、多云、阴天、雨天的光谱数据,将实际光谱曲线计算的光生电流与AM1.5光谱下计算的光生电流进行比对修正得光谱对辐照度的影响因子,确定修正系数。

高效光伏组件测试中的光谱失配差异分析

该文选取了PERC、IBC和HJT三种典型的高效光伏组件,测试了它们的光谱响应,将单晶硅WPVS电池作为标准器件,分别计算了它们在A级、B级太阳模拟器光谱分布下的光谱失配因子。从光谱失配角度,对两种模拟器下高效光伏组件的测试结果差异进行分析,为实验室测试提供了实用参考。

一种球形光度计等价光谱透射比的测量方法

本文提出一种球形光度计等价光谱透射比的原位测量方法。使用球形光度计测试光源总光通量,因标准灯与被测灯的光谱差异进行光谱失配修正,等价光谱透射比是计算该修正的输入参数之一。为避免对积分球上的毛玻璃和球壁上的涂层样品拆卸安装,使用原位方式,通过比较毛玻璃漫透射出口处和积分球中心标准灯的光谱差异,计算等价光谱透射比的值。应用该方法,使用球形光度计测试白、红、绿、蓝四色LED样品的总光通量,与分布光度计的测试结果比较,实验数据显示两者在不确定度内一致,验证了所提出的等价光谱透射比测量方法可行性。

太阳光模拟器光谱对光伏组件I-V特性测试的影响分析

太阳光模拟器是目前测试光伏组件I-V特性的主流设备,然而其光谱辐照度与标准太阳光谱(AM1.5G)的辐照度存在差异,此差异是造成测试结果偏差的主要原因之一。从光谱匹配度、光谱覆盖率(SPC)和光谱偏离率(SPD)的角度对3台太阳光模拟器光谱进行了分析,并结合目前市场上主流的PERC、HJT、TOPCon 3种光伏组件的光谱响应特性,通过计算光谱失配因子来分析光谱对光伏组件I-V特性测试结果的影响。分析结果显示:1)光伏组件I-V特性测试结果偏高或偏低与光谱匹配度等级无关,而是由参考器件光谱响应和测试样+品光谱响应差异处的光谱分布决定。2)通常,A级光谱匹配度的太阳光模拟器SPC接近100%,在光谱匹配度等级一致时,使用SPD较小的太阳光模拟器测试光伏组件I-V特性,得到的结果偏差更小。3)为更准确测试光伏组件的I-V特性,推荐使用具有与样品相同光谱响应的参考器件,或进行光谱失配修正。

太阳电池在不同光谱分布太阳模拟器下的性能差异分析

测试了单晶和多晶硅太阳电池的光谱响应曲线,将单晶硅光谱响应作为标准电池的光谱响应,利用BBA太阳模拟器和AAA太阳模拟器的光谱计算了多晶硅太阳电池在两种模拟器下的光谱失配因子,对在两种模拟器下测试结果的可靠性进行了分析。

基于LED光源的太阳模拟器光谱合成设计

介绍一种基于LED光源的太阳模拟器光谱合成设计,该设计由光源控制系统和多种不同颜色的LED混光系统组成。其中光源控制电路能精确控制每种波段LED发光强度,而混光系统能将不同颜色LED发出的光进行充分混合,使之匹配于AM 1.5G标准太阳光谱的分布。通过光谱仪检测验证该系统光谱失配度小于1%。

LED照明体的应用及发展趋势

国际照明委员会(CIE)在最新出版的CIE 251:2023中发布了用于光度校准的标准光谱L41,这是CIE继1931年标准照明体A之后的另一种基于LED的用于光度计量的照明体,是光度计量史上近百年来的首次变化,必将对光度计量领域产生重大的影响。本文介绍了L41产生的背景、光谱分布选择方法和过程、LED标准灯的光谱分布与L41光谱失配的评价方法。基于分析比较L41与A光源的差异和特点,提出了我国建立基于LED的光度量值传递体系的路线图。

薄膜光伏组件在不同光谱分布下的测试差异

本文测试了非晶硅、碲化镉、铜铟镓硒和钙钛矿四种薄膜光伏组件的光谱响应曲线,选择单晶硅电池作为参考电池的光谱响应,利用两种太阳模拟器的光谱分布计算它们在不同光谱分布下的光谱失配情况,对比了不同光谱分布对这四种薄膜光伏组件测试结果的影响,从光谱失配角度给出了减小薄膜光伏组件测试误差的建议。

新型太阳电池光电转换效率测量技术研究进展

不同于传统晶硅太阳电池,新型太阳电池的材料组成多样,光谱响应、容性及稳定性等各异,给其光电转换效率等关键性能指标的准确测量带来了巨大挑战。本文结合国内外现状,综述了近几年作者课题组在新型太阳电池效率准确测量技术方面的一些进展,并重点阐述了效率测量方法、标准量值的溯源和确定、光谱失配因子(Spectral Mismatch Factor,MMF)计算及其它影响因素分析等方面的研究成果,希望能够为各类新型太阳电池光电性能的准确表征提供参考。

两种光源光通量测量方法的比较

介绍两种光源光通量测量方法:加V(λ)修正的光度计法和分光法,比较各自的特点,并分析影响光通量测量结果的因素。加V(λ)修正的光度计法测量光通量简捷、快速,但无法同时测量光色参数。随着新型光电测试技术的日益成熟,光谱辐射计性能越发完善,除了测量光源光通量,还可计算光源的色品坐标、色温、显色指数、色容差等色度参数。在CIE127中分光法被推荐为测量光源光色参数的方法。

光伏标准电池室外一级标定的不确定度分析

利用拉萨地区较好的阳光辐射条件，采用室外直接辐照度标定方法建立了标准光伏电池一级标定试验平台，提出了一级标定试验的实验条件及方法。对一级标定试验入射光辐照度、光谱失配修正、电池短路电流及温度等参数进行了不确定度分析及评定，标定结果具有较高的参考价值。室外一级标定采用绝对辐射计溯源至世界辐射基准，测量结果准确可靠，且具有较好的复现性。

多晶硅太阳电池的电性能测试

对多晶硅太阳电池进行了电性能测试,研究了光谱响应及温度系数对多晶硅太阳电池电性能测试结果的影响。结果表明:多晶硅太阳电池与常规电池光谱响应不一致,光谱失配修正后测得的短路电流会有明显提高,相应地峰值功率也有所提高;温度对多晶硅太阳电池开路电压的影响较大,对短路电流的影响较小;经过修正,电池的峰值功率与之前相比提高了1.236%。

标准太阳电池户外标定方法研究

标准太阳电池的标定值是确定太阳辐照度以及准确测量光伏器件发电性能的重要参数。根据ISO/IEC17025对计量溯源性的要求,利用户外总辐照测试法搭建标准太阳电池户外一级标定平台。通过长期户外实验及数据分析,总结户外标定试验数据处理和修正原则,重点分析太阳光谱分布数据的采集要求。通过对被测标准电池进行连续3天的户外标定实验,测得的标定值与第三方计量机构给定的校准值偏差为0.46%,表明户外标定平台和标定方法的有效性。

高效光伏组件能力验证测试技术分析

随着'光伏组件领跑者'项目的实施,PERC、N型、双面等高效光伏组件市场份额逐步提升,由于其材料和工艺的改进,其光谱响应范围宽、高电容特性等特性对光电性能测试提出了较常规组件更为苛刻的要求。本文详细分析了2017年'高效光伏组件光电性能测量'工作的具体组织实施及测试结果。并对所选用高效光伏组件样品特性及主导实验室NIM测量方法进行介绍分析,统计分析各参比单位数据分布情况,从量值溯源途径、测试方法、标准器类型、光谱失配修正等方面对能力验证数据进行分析讨论。

替代型非晶硅薄膜标准太阳电池的研制

通过在单晶硅标准太阳电池上安装合适的滤光片作为替代型非晶硅薄膜标准太阳电池,减小非晶硅薄膜标准太阳电池与非晶硅薄膜太阳电池的光谱响应失配引起的测量误差。实验证明,替代型非晶硅薄膜标准太阳电池的相对光谱响应曲线与非晶硅薄膜太阳电池基本一致。

光纤光谱仪在LED光通量测量中的应用

由于LED的光谱功率分布较窄,而光度测量中采用的光度探头的响应和标准光谱光视效率函数V(λ)很难做到完全匹配,因此在LED光通量测试中极易引入光谱失配误差.现提出了在LED光通量测试仪中引入光纤光谱仪对光通量测试结果进行光谱失配校正.在验证实验中对不同光谱功率分布的LED样品进行了测量,并且与中国计量科学研究院测试的标准光通量进行了比较,实验数据表明,在LED光通量测试中引入光纤光谱仪进行光谱失配校正能够提高测试精度,其中对单色光LED提高最为显著.

LED灯珠在白炽灯和LED标准灯两种光度量值传递体系下总光通量的研究

标准灯是光度量值传递中最主要的计量器具,为了研究在白炽灯(CIE标准照明体A)和LED标准照明体两种不同光度量值传递体系下,总光通量参数测量结果的差异,分别使用白炽标准灯和LED标准管标定同一球形光度计,测量LED灯珠的总光通量。实验结果表明:由于白炽标准灯与被测LED灯珠光谱、光强空间分布等发光特性有显著差异,会导致光谱失配误差,使得总光通量测量偏差较大,而LED标准管与被测LED灯珠发光特性更接近,测量总光通量更准确,两种方法测量总光通量相差4.4%。建议在测量LED照明产品时,使用LED标准灯作为传递标准器对球形光度计标定,降低光谱失配误差和空间分布不一致误差,不断研发和完善LED标准灯的种类,逐步构建和完善基于LED的光度计量体系,提高LED光源测量准确度。