太阳能电池在线检测技术.PDF

太阳能电池在线检测技术 浙江大学光电系 郑晓东 xiaodongzheng@ 2010年9月19日 提要 • 光伏电池检测的基本原理 • 存在问题 • 光伏电池在线检测技术的现状与发展趋势 • 亟需解决的难题 • 讨论 太阳能光谱 • Power reaching earth 1.37 KW/m2 太阳常数 • 在平均日地距离时，地球大气层上届垂直 于太阳光的辐射照度： 2 Isc=1367W/m ， 在地面垂直照射时:Isc-AM1=1070W/m2 • 大气质量 阳光穿过大气的路径与太阳在天顶角方向 时穿过大气路径的比值。假定在标准大气， 温度为0度，海平面上阳光垂直入射时的路 径为大气质量1。 大气质量(Air Mass) • Amount of air mass through which light pass • Atmosphere can cut solar energy reaching earth by 50% and more 美国测试与材料学会(American Society for Testing and Materials , ASTM) 光伏工业界与ASTM学会、政府研究机构 合作开发、定义了两个标准地面太阳光谱 辐射分布。两种分布分别定义了标准直接 正入射辐射谱和标准总辐射光谱，总辐射 光谱整个半球、2p空间立体角内的所用辐 射。直接正入射谱是总(半球)辐射中的直 射分量。 ASTM E-490 Linear Plot ETR ASTM E-490 vs. Wehrli WMO 2200 1 - n 2000 o r c i m 1800 * 2 - m * 1600 W e c 1400 n a i d a 1200 r r I l a r 1000 t c e p S 800 600 400 200 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Wavelength micrometers 人工光源 光谱分布和辐照度均未知： 光谱分布测量 光谱仪 (光谱范围宽) 辐照度值 标准电池,热探测器 太阳模拟器与AM1.5标准太阳光谱的差异 标准电池法 • 简单、方便 • 标准电池与现在生产的电池的光谱响应也许有差 异； 检测的目的 • 产品分级 • 改进生产工艺 • 比较不同生产技术的优劣 • 预测电池的性能 • 大量的测量工作是用于产品分级和工艺改进。 所以优先要素是速度和方便性，仅需要相对测 量。不需要昂贵的仪器、设备。 • 制作标准电池和确认记录则需要非常精确的测