Os sistemas de teste de células solares IV são usados ​​para caracterizar as propriedades elétricas de dispositivos fotovoltaicos e a precisão dos resultados de teste afeta diretamente a seleção de componentes, a otimização de processos e o projeto de usinas elétricas. No entanto, vários fatores internos e externos podem levar a desvios de teste, e a análise é realizada em quatro dimensões: condições ambientais, desempenho do equipamento, estado da amostra e método de medição.

I. Controle das condições ambientais

1. Estabilidade luminosa

Os testes padrão exigem uma simulação do espectro solar (AM1.5G), mas as fontes reais de luz (como lâmpadas de xenão, lâmpadas de halogênio) têm flutuações de radiação. Um desvio de intensidade de luz inferior a ± 2% pode provocar mudanças significativas na corrente de curto-circuito e requer um sistema de controle de feedback de radiométrico em tempo real. Além disso, uma correspondência espectral insuficiente (proporção anormal de ultravioleta/infravermelho) pode levar a distorções de medição da eficiência quântica.

2. Controle de temperatura

Para cada aumento de 1 ° C na temperatura de congelação da bateria, a tensão de circuito aberto cai em cerca de 0,4%. Quando o módulo de controle de temperatura não é usado, testes prolongados podem causar aquecimento espontâneo da bateria, formando um ciclo de feedback negativo. Recomenda-se que a temperatura da bateria seja estabilizada em 25 ℃ ± 1 ℃.

3. Limpeza ambiental

As partículas de poeira ligadas à superfície da bateria produzem um efeito de sombra, reduzindo a área efetiva de exposição à luz; A penetração de umidade pode desencadear a corrosão dos eletrodos. O teste deve ser concluído em uma sala limpa, com uma tampa à poeira, se necessário.

II. Desempenho do hardware do equipamento

1. Uniformidade da fonte de luz

A luz não uniforme cria uma corrente horizontal dentro da bateria, causando um baixo fator de enchimento (FF). Um absorvente de alta qualidade pode alcançar uma uniformidade de iluminação > 95% e a distribuição da radiação espacial precisa ser verificada regularmente.

Precisão da carga eletrônica

A capacidade de correspondência de carga dinâmica determina a densidade de amostragem da curva IV. Cargas de baixa qualidade podem oscilar perto da zona de tensão de circuito aberto, perdendo dados de ponto de viragem crítico. Recomenda-se a escolha de uma fonte de precisão com resolução de até 1 mV/μA.

3. resistência de ligação e contato ruim

A pressão insuficiente da sonda ou a oxidação do metal aumentam a resistência em série (Rs), tornando o FF medido baixo. Soldadura de fase de ouro com agulha superior da mola minimiza a impedância de contato.

Preparação e estado da amostra

1. Integridade da camada de passivação da superfície

Se os danos de corte de folhas de silício não forem totalmente reparados por hidrogenação, a taxa de composto do transportador aumentará, o que levará à deterioração do fator de enchimento. O processo de limpeza da superfície antes do revestimento PECVD é essencial.

2. Design do cabo da porta e perda de sombreamento

O sinterizamento de pasta de prata penetra no nó PN causando um canal de vazamento, e a largura da linha de rede principal e a distância fina da rede precisam equilibrar a condutividade elétrica e a área de escuridão. O desvio de alinhamento da impressão de tela > 5 μm afeta significativamente a eficiência da coleta de corrente.

3. Fraturas e microdefeitos

Os erros de grade invisíveis ao olho nu podem facilmente formar correntes de vazamento sob desvio inverso, e a detecção de imagens EL pode identificar esses riscos com antecedência. A curva IV da bateria danificada apresenta uma curvatura anormal.

Configuração dos parâmetros de medição

1. Velocidade de varredura de tensão

A varredura rápida (<10ms/ponto) não consegue capturar o processo de carga e descarga de capacitor, enquanto a varredura lenta (>1s/ponto) pode causar atrasos devido à descarga de capacitor. A taxa ideal deve ser ajustada dinamicamente de acordo com o valor da capacidade da bateria.

2. Faixa de tensão de desvio

Apenas 80% da varredura até a tensão de circuito aberto perde detalhes sobre a área de alta resistência, e a curva completa deve cobrir a faixa de -5V a Voc + 5V para observar as propriedades de saturação inversa.

3. Algoritmo de suavização de dados

O excesso de filtragem nivelará os valores locais extremamente grandes, e o uso razoável da média móvel (tamanho da janela ≤ 5 pontos de dados) pode equilibrar a redução de ruído e a retenção de detalhes.