在此描述了一种用于在太阳能模拟器中测试太阳能装置之前确定太阳能装置的短路电流的方法和系统。太阳能装置包括基板层、前接触层、窗口/发射层、吸收层和后接触层。确定窗口/发射层的厚度和吸收层的吸收波长。将窗口/发射层的厚度和吸收层的吸收波长以及与基板和第一接触层的透射特性相对应的拟合参数一起使用，以确定太阳能装置的短路电流。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】在此描述了一种用于在太阳能模拟器中测试太阳能装置之前确定太阳能装置的短路电流的方法和系统。太阳能装置包括基板层、前接触层、窗口/发射层、吸收层和后接触层。确定窗口/发射层的厚度和吸收层的吸收波长。将窗口/发射层的厚度和吸收层的吸收波长以及与基板和第一接触层的透射特性相对应的拟合参数一起使用，以确定太阳能装置的短路电流。【专利说明】
所公开的实施例涉及诸如PV电池和PV模块的光伏(PV)装置及其测试方法。
技术介绍
PV装置通过被称作“光伏效应”的物理过程将太阳光转换为电力。具体地，太阳光由光子或者能量“包”组成。光子包含与不同波长的光对应的不同量的能量。当作用于PV装置时，光子可被反射、吸收或者直接穿过该装置。在PV装置中，当光子被吸收时，该光子的能量被转移到半导体的原子中的电子。利用电子的新获得的能量，该电子能够从其与所述原子关联的正常的位置逃逸。通过离开该位置，该电子使得空穴形成。电子和由此产生的空穴分别被两个独立的电极中的一个收集。因此，该PV装置能够用于给使用这两个电极的外部电力装置提供电力。 不同的参数可被用于评价PV装置的效率。在这些参数之中，有所述装置的短路电导Gsc。Gsc用于评价由装置的分流电阻而导致的电损耗的量。Gsc越大，则装置被分流的越多，装置能够产生的电力越少。 如以下所述，PV装置的Gsc与装置的短路电流Isc有关，Isc是指当通过装置的电压为零时通过装置的电流。因此，知道PV装置的Isc，便可容易地确定其Gsc。 通常地，使用模拟器来确定PV装置的Isc。这通常发生在装置被制造完成之后且处于模拟阶段。然而，由于模拟器的局限性，所确定的PV装置的Isc以及由所述Isc确定的Gsc并不总是准确。因此，期望有更准确地确定PV装置的Isc和Gsc的方法以及系统。 【专利附图】【附图说明】 图1A是太阳能装置的1-V曲线。 图1B是有上限的太阳能装置的1-V曲线。 图2是具有多个层的太阳能装置的截面图。 图3示出了根据本公开的确定太阳能装置的拟合参数的过程。 图4示出了根据本公开的确定太阳能装置的窗口 /发射层的厚度和吸收层的吸收波长的过程。 图5示出了根据本公开的确定太阳能装置的短路电流的过程。 图6A和图6B示出了根据本公开的用于确定太阳能装置的短路电流的系统。 【具体实施方式】 在以下的详细描述中，参照附图来进行说明，附图形成说明的一部分，通过图解可被实施的具体实施例的方式示出了附图。应该理解的是，相同的标号始终表示相同的元件。非常详细地描述实施例以使本领域的技术人员能够实施这些实施例。应当理解，在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，可以采用其它的实施例，并且可以对各种结构、逻辑以及电力进行改变。 如上所述，PV装置，不管是电池还是模块(注:模块是由多个电池以串联、并联、或者串并联组合的方式相互连接而构成)，均具有Gsc和Isc两者。一般地，Gsc和Isc两者均由装置的电流-电压或ι-v曲线来确定，所述电流-电压或者1-V曲线本身通常是在装置被装配或制造完成之后，通过装置的模拟而获得的。例如，为了获得1-V曲线，太阳能模拟器被用于(利用光脉冲)将PV装置偏置在不同的电压并测量在偏置电压下所得的电流。在图1A中示出PV装置的示例性的1-V曲线。应该注意到由于PV模块由多个PV电池构成，所以太阳能电池的ι-v曲线可通过线性关系而关联到太阳能模块的1-V曲线。因此，太阳能电池的1-V曲线和太阳能模块的1-V曲线在刻度、上限电压以及电流限制方面不相同。 一旦1-V曲线被构建，Isc就可被容易地确定为1-V曲线上偏置电压为零的点。Gsc是在1-V曲线上Isc点处的切线的斜率。 然而，大多数太阳能模拟器(包括应用于模块级别的模拟器)具有其负载调节在特定的极限内的电流范围。这被称为电流依从范围(compliance range)。如果在落在该范围之外的特定电压下测量电流，则模拟器将在被测量的电流高于该范围的最高值的情况下仅仅报告该范围的最高值，且模拟器将在被测量的电流低于该范围的最低值的情况下报告该范围的最低值。这将在图1B中示出，其中，上限的(capped) Isc表示模拟器的电流依从范围的最大电流值，而实际的Isc表示装置的高于上限的Isc的真实Isc。在这种情况下，模拟器不准确地将上限的Isc表示为装置的Isc。1-V曲线的这种不准确导致装置的Isc和Gsc的确定的不准确。为了解决这一问题，在此公开了用于在模拟器应用于装置之前确定装置的Isc的以使模拟器的电流依从范围可以即时地被调整且从而可以确定装置的正确的ι-v曲线的方法和系统。 在实施例中，太阳能装置的短路电流Isc可以在制造过程期间以及在太阳能装置处于在太阳能模拟器中测试的状况之前被确定。通过确定太阳能装置的不同层的各种特性来部分地完成这一确定。 如图2的示例所示，太阳能装置20由许多不同层的材料组成。太阳能装置20中示出的层代表在太阳能电池和太阳能模块中均出现的层。尽管特定类型的太阳能装置可包括附加的层和组件(例如，诸如太阳能模块中的分划线)，但是图2中所示出的层在大多数PV装置中通常出现。太阳能装置20 —般包括前侧基板200，在使用时前侧基板200接收入射辐射。基板200可以是玻璃，例如碱石灰玻璃。前接触层210被形成为靠近基板200。前接触层210可以是透明导电氧化物(“TC0”)层，可以是例如氧化锡层或者掺氟的氧化锡层。前接触层210为电接触层，与后接触层250 —起使用以提供半导体层(如下所描述)与外部电力负载之间的电连接。二氧化锡缓冲层220靠近前接触层210形成，且用作前接触层210和装置的半导体层之间的中介物，从而提高装置的结构一体性和能量效率。窗口 /发射层230是半导体层，靠近缓冲层220形成。吸收层240 (也是半导体层)与窗口 /发射层230相邻地形成。半导体窗口 /发射层230允许太阳辐射穿过至吸收层240，吸收层240将太阳能转换为电能。半导体窗口 /发射层230和吸收层240可包括例如二元半导体(诸如I1- VI族或II1- V族半导体(例如，诸如 Zn。、ZnS, ZnSe, ZnTe, Cd。、CdS, CdSe, CdTe, MgO,MgS, MgSe, MgTe, Hg。、HgS, HgSe, HgTe, AIN、A1P、AlAs, AlSb, GaN, GaP、GaAs, GaSb, InS,InN, InP、InAs, InSb, TIN、TIP、TIAs、TlSb 或其混合物))。半导体窗口 / 发射层 230 和吸收层240的示例可以分别是CdS层和CdTe层。半导体窗口 /发射层230比吸收层240薄。较薄的半导体窗口 /发射层230允许较短波长的入射光更多的穿透至吸收层240。如前所述的作为导体的后接触层250靠近吸收层240形成。后接触层250与前接触层210 —起使用以架起半导体层和外部电力负载之间的电连接。后支撑层260与后接触层250相邻地形成，以用于提供结构的一体性。 窗口 /发射层230的厚度和吸收层240的吸收波长均可用于确定太阳能装置20的短路电流Isc。另外，确定用于说本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种确定太阳能装置的短路电流的方法，所述方法包括：在所述装置被完全装配之前，确定太阳能装置的窗口/发射层的厚度；在所述装置被完全装配之前，确定太阳能装置的吸收层的吸收波长；确定指示太阳能装置的至少一层透明层的透射特性的拟合参数；使用所确定的窗口/发射层的厚度、所确定的吸收层的吸收波长和所确定的拟合参数来确定太阳能装置的短路电流。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿诺德·艾兰尼克，欧勒·彼得·卡佩恩科，
申请(专利权)人：第一太阳能有限公司，阿诺德·艾兰尼克，欧勒·彼得·卡佩恩科，
类型：发明
国别省市：美国;US
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