脉冲太阳模拟器对高效晶硅电池测试的适用性评判方法技术

本发明专利技术公开了一种脉冲太阳模拟器对高效晶硅电池测试的适用性评判方法，其避免使用稳态太阳模拟器解决硬件条件问题，简化评判过程，减少评判耗时。包括如下步骤：A、将高效晶硅电池放置于待评判的脉冲太阳模拟器的样品位处；B、调整所述脉冲太阳模拟器的电压扫描方向为正向，测试所述高效晶硅电池的光电转换性能，获得正向扫描最高功率Pmax正向；C、调整所述脉冲太阳模拟器的电压扫描方向为反向，测试所述高效晶硅电池的光电转换性能，获得反向扫描最高功率Pmax反向；D、计算所述正向扫描最高功率Pmax正向和所述反向扫描最高功率Pmax反向的差值Δ；E、根据所述差值Δ评判所述脉冲太阳模拟器对高效晶硅电池测试的适用性。

Applicability evaluation of pulsed solar simulator for high efficiency crystalline silicon battery test

The invention discloses a method for judging the applicability of a pulse solar simulator to the test of a high-efficiency silicon cell, which avoids the use of a steady-state solar simulator to solve the problem of hardware conditions, simplifies the evaluation process and reduces the evaluation time. The method comprises the following steps: A, placing the high-efficiency silicon cell at the sample position of the pulse solar simulator to be evaluated; B, adjusting the voltage scanning direction of the pulse solar simulator to be positive, testing the photoelectric conversion performance of the high-efficiency silicon cell, obtaining the maximum forward scanning power Pmax; C, adjusting the pulse tail; The voltage scanning direction of the positive simulator is reversed, and the photoelectric conversion performance of the high-efficiency silicon cell is tested, and the maximum power Pmax reversal of the reverse scanning is obtained; D. The difference between the forward scanning maximum power Pmax reversal and the reverse scanning maximum power Pmax reversal is calculated; E. The pulsed sun is judged according to the difference_. The applicability of the simulator to high efficiency crystalline silicon battery testing.

【技术实现步骤摘要】
脉冲太阳模拟器对高效晶硅电池测试的适用性评判方法
本专利技术属于太阳能晶硅电池测试领域，特别涉及一种脉冲太阳模拟器对高效晶硅电池测试的适用性评判方法。
技术介绍
在科研机构中，太阳电池的光电转换性能测试一般采用稳态太阳模拟器，其具有测试时间任意可调的优点，能够根据太阳电池种类优化调整测试时间，从而消除电容效应。但是在晶硅电池的工业生产中，由于产量和成本上的压力，晶硅电池通常采用脉冲太阳模拟器进行光电转换性能测试，其测试时间短，每片电池一般仅为5~15ms。对于常规晶硅电池，其寄生电容很小，因此即使测试时间仅为5~15ms，也不存在电容效应。而对于高效晶硅电池，其寄生电容较大，若测试时间仍为5~15ms，将会出现电容效应，对光电转换性能测试造成影响。目前，高效晶硅电池种类较多，包括PERC、PERT、PERL、HIT、IBC等，每种电池的寄生电容大小又不尽相同，而且随着技术进步和效率提升，寄生电容还会呈现增长趋势。为了缓减和消除电容效应，模拟器厂商开发了多种脉冲太阳模拟器，分别采用了不同的测试方法，包括长脉冲法、双闪法、多闪法、动态扫描速率法、阶跃电压法等。因此，对于某种脉冲太阳模拟器能否消除某种高效晶硅电池测试时的电容效应，也就是说某种脉冲太阳模拟器能否适用于某种高效晶硅电池测试，需要建立适用性评判方法。目前，对于脉冲太阳模拟器是否适用于高效晶硅电池测试的评判方法主要是与稳态太阳模拟器下的测试结果进行对比。稳态太阳模拟器由于采用恒定光源，基本上可以无限制的延长测试时间，从而消除高效晶硅电池的电容效应。对于某一种脉冲太阳模拟器和某一种高效晶硅电池，如果脉冲太阳模拟器的测试结果与稳态太阳模拟器的测试结果相同，就说明该种脉冲太阳模拟器可以消除该种高效晶硅电池的电容效应，也就是说该种脉冲太阳模拟器适用于该种高效晶硅电池测试。然而，目前的评判方法操作起来存在较大难度：第一，很多高效晶硅电池生产厂商没有稳态太阳模拟器，也就是缺乏硬件条件；第二，稳态太阳模拟器和脉冲太阳模拟器之间光谱结构存在差异，两者测试数据之间无法直接比较，需要进行复杂的修正，也就是过程复杂，耗时长。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术旨在提供一种脉冲太阳模拟器对高效晶硅电池测试的适用性评判方法，其用于评判脉冲太阳模拟器是否适用于测试高效晶硅电池，且避免使用稳态太阳模拟器解决硬件条件问题，简化评判过程，减少评判耗时。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种脉冲太阳模拟器对高效晶硅电池测试的适用性评判方法，包括如下步骤：A、将高效晶硅电池放置于待评判的脉冲太阳模拟器的样品位处；B、调整所述脉冲太阳模拟器的电压扫描方向为正向，测试所述高效晶硅电池的光电转换性能，获得正向扫描最高功率Pmax正向；C、调整所述脉冲太阳模拟器的电压扫描方向为反向，测试所述高效晶硅电池的光电转换性能，获得反向扫描最高功率Pmax反向；D、计算所述正向扫描最高功率Pmax正向和所述反向扫描最高功率Pmax反向的差值Δ；E、根据所述差值Δ评判所述脉冲太阳模拟器对高效晶硅电池测试的适用性；其中，所述步骤的执行顺序为A、B、C、D、E或A、C、B、D、E。在一些实施例中，所述步骤B和C中，除电压扫描方向相反外，其它参数相一致。在一些实施例中，所述其它参数包括扫描电压范围、扫描速率、测试时间。在一些实施例中，所述步骤B和/或C中，测试所述高效晶硅电池的电流-电压曲线，根据所述电流-电压曲线获得上述正向扫描最高功率Pmax正向和/或所述反向扫描最高功率Pmax反向。在一些实施例中，所述步骤D中，根据如下公式计算所述差值Δ，Δ=2×|Pmax正向-Pmax反向|÷(Pmax正向+Pmax反向)×100%。在一些实施例中，所述步骤E中，将所述差值Δ与设定的阈值进行比较，当所述差值Δ小于设定的阈值时适用性较优；当所述差值Δ大于设定的阈值时适用性较差。在一些实施例中，所述步骤E具体包括：当Δ≤第一阈值时，判定所述脉冲太阳模拟器对高效晶硅电池测试的适用性优良；当第一阈值<Δ≤第二阈值时，判定所述脉冲太阳模拟器对高效晶硅电池测试的适用性一般；当Δ>第二阈值时，判定所述脉冲太阳模拟器对高效晶硅电池测试的适用性较差。在一些实施例中，所述第一阈值为0.3%，所述第二阈值为0.6%。本专利技术采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：1、不存在硬件条件问题，不需要使用稳态太阳模拟器，解决了硬件条件问题。2、评判过程简单，评判耗时少。不需要为了对比脉冲太阳模拟器和稳态太阳模拟器测试结果而进行复杂的光谱结构修正，只需对比脉冲太阳模拟器的正反扫最高功率，大大简化了评判过程，减少了评判耗时。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图1为采用脉冲太阳模拟器测试高效晶硅电池时出现的电容效应的示意图；附图2为根据本专利技术的一种脉冲太阳模拟器对高效晶硅电池测试的适用性评判方法的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。首先，对本专利技术中涉及的术语解释如下：太阳模拟器是指能够模拟太阳光并测试太阳电池光电转换性能的设备；稳态太阳模拟器是指能够提供恒定光源的太阳模拟器，太阳电池测试时间长；脉冲太阳模拟器是指提供闪光光源的太阳模拟器，太阳电池测试时间短；高效晶硅电池是指高效率的晶体硅太阳电池，包括PERC、PERT、PERL、HIT、IBC等种类；电容效应是指高效晶硅电池拥有较大的寄生电容，在采用脉冲太阳模拟器测试光电转换性能时，由于测试时间短，电容的充放电会导致测试数据与真实值存在较大偏差。电容效应可以通过延长测试时间或其他的一些方法缓减和消除。本实施例提供一种脉冲太阳模拟器对高效晶硅电池测试的适用性评判方法，对其评判原理解释如下。如附图1所示，采用脉冲太阳模拟器测试高效晶硅电池时会出现的电容效应。附图1中曲线为光电转换性能测试曲线（电流-电压曲线），当电压为正向扫描时（电压逐渐增大），寄生电容需要充电，导致电流偏低，特别是在最高功率点（曲线上电流电压乘积最大的位置点）附近；而当电压为反向扫描时（电压逐渐减小），寄生电容会放电，导致电流偏高，特别是最高功率点附近。也就是说，由于存在电容效应，正向扫描最高功率偏低，反向扫描最高功率偏高。而如果消除了电容效应，正向扫描曲线和反向扫描曲线会重合，也就是正反向扫描最高功率相同。因此，本专利技术采用对比正反向扫描最高功率差异的方式进行脉冲太阳模拟器对高效晶硅电池测试的适用性评判，流程如附图2所示。参照附图2，所述适用性评判方法包括如下步骤：S1、将高效晶硅电池放置于待评判的脉冲太阳模拟器的样品位处；S2、设定参数（包括扫描电压范围、扫描速率、测试时间等），调整所述脉冲太阳模拟器的电压扫描方向为正向；S3、正向扫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉冲太阳模拟器对高效晶硅电池测试的适用性评判方法，其特征在于，包括如下步骤：A、将高效晶硅电池放置于待评判的脉冲太阳模拟器的样品位处；B、调整所述脉冲太阳模拟器的电压扫描方向为正向，测试所述高效晶硅电池的光电转换性能，获得正向扫描最高功率Pmax正向；C、调整所述脉冲太阳模拟器的电压扫描方向为反向，测试所述高效晶硅电池的光电转换性能，获得反向扫描最高功率Pmax反向；D、计算所述正向扫描最高功率Pmax正向和所述反向扫描最高功率Pmax反向的差值Δ；E、根据所述差值Δ评判所述脉冲太阳模拟器对高效晶硅电池测试的适用性；其中，所述步骤的执行顺序为A、B、C、D、E或A、C、B、D、E。

【技术特征摘要】
1.一种脉冲太阳模拟器对高效晶硅电池测试的适用性评判方法，其特征在于，包括如下步骤：A、将高效晶硅电池放置于待评判的脉冲太阳模拟器的样品位处；B、调整所述脉冲太阳模拟器的电压扫描方向为正向，测试所述高效晶硅电池的光电转换性能，获得正向扫描最高功率Pmax正向；C、调整所述脉冲太阳模拟器的电压扫描方向为反向，测试所述高效晶硅电池的光电转换性能，获得反向扫描最高功率Pmax反向；D、计算所述正向扫描最高功率Pmax正向和所述反向扫描最高功率Pmax反向的差值Δ；E、根据所述差值Δ评判所述脉冲太阳模拟器对高效晶硅电池测试的适用性；其中，所述步骤的执行顺序为A、B、C、D、E或A、C、B、D、E。2.根据权利要求1所述的适用性评判方法，其特征在于，所述步骤B和C中，除电压扫描方向相反外，其它参数相一致。3.根据权利要求2所述的适用性评判方法，其特征在于，所述其它参数包括扫描电压范围、扫描速率、测试时间。4.根据权利要求1所述的适用性评判方法，其特征在于，所述步骤B和/或C中，测试所述高效晶硅电池的电流-电压曲线，根据所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张树德，魏青竹，倪志春，连维飞，
申请(专利权)人：苏州腾晖光伏技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32