Застосування високоточних вимірювачів джерела для випробування характеристик сонячних елементів

Зі швидким розвитком світової економіки та поглибленням індустріалізації, потреба людства в енергії зростає з кожним днем. Порівняно з енергією невідновлюваного викопного палива, сонячне випромінювання може підтримувати постійну потужність протягом десятків мільярдів років, а перетворення світлової енергії в електричну енергію є надзвичайно важливим процесом. Сонячні елементи - це тип фотоелектричного напівпровідникового листа, який використовує сонячне світло для безпосереднього вироблення електроенергії. Коли освітлення відповідає певним умовам, воно може миттєво видавати напругу та генерувати струм у присутності кола. Вони широко використовуються в різних галузях, таких як транспорт, зв'язок та супутники.

Від досліджень і розробок до виробництва, сонячні елементи мають різні вимоги до випробувань у кожній ланці. Їхні фотоелектричні характеристики включають вольт-амперні характеристики IV, характеристики спектральної відгуку SR та характеристики квантової ефективності QE. Серед них аналіз характеристики IV є вирішальним для визначення важливих параметрів, пов'язаних з продуктивністю сонячних елементів, головним чином включаючи максимальний струм I-max та напругу V-max, напругу холостого ходу Voc, струм короткого замикання Isc, коефіцієнт заповнення ff та ефективність перетворення η. Для точного проведення випробування характеристики IV сонячних елементів, тестер повинен використовувати джерело світла-симулятор сонячної батареї для опромінення зразка на певній відстані, а потім використовувати прецизійні електричні прилади для вимірювання кривої характеристики IV для отримання параметрів батареї.

За відсутності світла для вимірювання вольт-амперних характеристик сонячних елементів потрібна задана напруга постійного зміщення, і вимірюється крива вольт-амперної характеристики під дією прямої напруги зміщення; за відсутності напруги зміщення вольт-амперні характеристики сонячних елементів за різних умов навантаження вимірюються падаючим світлом різної довжини хвилі (характеристики навантаження кількох послідовних елементів більш очевидні), і вимірюються струм короткого замикання Isc, напруга холостого ходу Voc, максимальна потужність, оптимальний робочий струм та напруга. Високоточний цифровий вимірювач джерела серії NGI N2600 інтегрує функції вимірювання джерела, може видавати надвисокоточне джерело напруги та джерело струму, а також забезпечує функції вимірювання, які можуть повністю задовольнити потреби випробування вольт-амперних характеристик сонячних елементів.

Спектральна характеристика SR – це показник для оцінки фотоелектричної перетворювальної здатності сонячних елементів. Забезпечують падаюче світло різної довжини хвилі, а відношення струму, перетвореного після отримання падаючого світла, до енергії падаючого світла – це спектральна характеристика SR. Вимірювач джерела серії N2600 може точно вимірювати фотострум для завершення тесту характеристики струму SR.

Зазвичай, блоки живлення забезпечують роботу лише в 1-му та 3-му квадрантах, випромінюючи енергію як джерело. Серія N2600 може забезпечити повну роботу в чотирьох квадрантах. Працюючи в 2-му та 4-му квадрантах, вони можуть поглинати енергію як поглинач (навантаження). У режимі джерела або поглинача вони можуть вимірювати напругу, струм та опір. Максимальна швидкість дискретизації може досягати 100 кс/с, а швидкість сканування становить 1 мс на точку.