技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種太陽電池及組件電性能測試方法，特別涉及一種利用短脈沖寬度下測試太陽電池及組件電性能的測試方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，常規(guī)晶硅太陽電池電性能主流測試技術(shù)大都采用基于10ms左右的脈沖寬度來實現(xiàn)電性能的測試和采集，由于常規(guī)晶硅電池電容效應(yīng)相對較小，利用10ms左右的脈沖寬度內(nèi)基于線性電子負(fù)載驅(qū)動技術(shù)，可在當(dāng)前10ms左右脈沖寬度條件下實現(xiàn)準(zhǔn)確測試。
近年來，隨著工藝和技術(shù)的進度，更高效的電池研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化已成為了當(dāng)前市場的熱門，而傳統(tǒng)解決方案需要更長的脈沖寬度來消除大電容效應(yīng)給測試環(huán)節(jié)帶來的影響，業(yè)界主流技術(shù)認(rèn)為不同的工藝技術(shù)，需依賴不同的脈沖寬度。當(dāng)前的主流技術(shù)無法在10ms量級常規(guī)模式下實現(xiàn)準(zhǔn)確測試。然而，對于脈沖太陽模擬器而言，延長脈沖寬度對于儲能電路、控制電路以及光源系統(tǒng)均提出了更嚴(yán)苛的要求，如何基于短脈沖寬度實現(xiàn)具有大電容效應(yīng)太陽電池的準(zhǔn)確測試，成為亟待解決的難題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提出一種在短脈沖寬度下測量太陽電池組件及電性能的方法。
本發(fā)明所述一種太陽電池及組件短脈沖寬度電性能測試方法，包括以下測試步驟：
1、一種太陽電池及組件短脈沖寬度電性能測試方法，其特征在于包括以下測試步驟：
（1）確定總測試時間T，所述總測試時間T為待測試太陽電池相對應(yīng)太陽模擬器測試的脈沖寬度；
（2）根據(jù)采集系統(tǒng)的性能和總測試時間T，確定采樣點數(shù)n，n為大于1的自然數(shù)；
（3）根據(jù)太陽電池電性能采集模式確定總采樣區(qū)間電壓對應(yīng)到采集系統(tǒng)輸出的測試范圍，每一采樣點的電壓對應(yīng)到采集系統(tǒng)的輸出值記為DA，其中DA的最大值DAmax為太陽電池電性能的理論最大電壓對應(yīng)到采集系統(tǒng)的輸出值；
（4）將（1）中的n個采樣點劃分為三個采樣區(qū)間，第一采樣區(qū)間采樣點序號為1到n1，第二采樣區(qū)間采樣點序號為n1+1到n2；第三采樣區(qū)間采樣點序號為n2+1到n；
(5)根據(jù)步驟（4）所劃分的采樣區(qū)間，確定每一采樣區(qū)間的測試時間占總測試時間T的百分比；確定每一采樣區(qū)間DA值占DAmax的百分比：
（6）在每一采樣點設(shè)定的測試時間和DA值內(nèi)調(diào)節(jié)電子負(fù)載，獲得該采樣點的測試電流值和測試電壓值；
（7）將n個采樣點的所有測試電流值和測試電壓值匯集，獲得Isc和Voc值，并將每個采集點對應(yīng)的測試電流值和測試電壓值乘積，其中乘積數(shù)值最大的值即為該太陽電池的最大輸出功率值Pmax。
優(yōu)選地，所述采集系統(tǒng)為12位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
較優(yōu)選地，所述采集模式為Isc-Voc采集模式。
較優(yōu)選地，所述采集模式為Voc-Isc采集模式。
進一步地，所述太陽電池為晶硅太陽電池。
更進一步地，所述采樣點數(shù)為95個，總測試時間T為10ms，總采樣測試區(qū)間DA為0-2.5，其中第一采樣區(qū)間采樣點序號數(shù)為1到40；第二采樣區(qū)間采樣點序號數(shù)為41到75；第三采樣區(qū)間采樣點序號數(shù)為76到95。
進一步地，所述太陽電池為晶硅太陽電池。
更進一步地，所述采樣點數(shù)為95個，總測試時間T為10ms，總采樣測試區(qū)間DA為2.5-0，其中第一采樣區(qū)間采樣點序號數(shù)為1到40；第二采樣區(qū)間采樣點序號數(shù)為41到75；第三采樣區(qū)間采樣點序號數(shù)為76到95。
本發(fā)明所述方法，在相對短的脈沖寬度下，通過對采樣點延時時間和測試電壓的控制，將更多的時間延遲優(yōu)化至最大功率點區(qū)間，同時配合電子負(fù)載驅(qū)動技術(shù)，使太陽電池的電性能在該測試條件下獲得了充分的釋放，利用本發(fā)明所述測試方法，確保在該區(qū)間內(nèi)對應(yīng)采集的電流和電壓相對準(zhǔn)確，可以精確地獲得太陽電池電性能參數(shù)，同時消除了電容效應(yīng)帶來的測試偏差，對比現(xiàn)有技術(shù)測試方法的大電容效應(yīng)的N型太陽電池組件，其最大功率的偏差約為0.6%，而利用本專利的方案其最大功率的偏差為0.1%；同時對于10ms量級內(nèi)的該方案而言，可以消除N型太陽電池的電容效應(yīng)；同時利用本發(fā)明所述方法，無論電子負(fù)載工作模式由Isc到Voc或由Voc到Isc，都可確保數(shù)據(jù)采集起點、最大功率區(qū)間以及最后階段的準(zhǔn)確性，實現(xiàn)準(zhǔn)確測試。
具體實施方式
實施例1
本發(fā)明所述一種太陽電池及組件短脈沖寬度電性能測試方法，包括以下測試步驟：
（1）確定總測試時間T，所述總測試時間T為待測試太陽電池相對應(yīng)太陽模擬器測試的脈沖寬度；
（2）根據(jù)采集系統(tǒng)的性能和總測試時間T，確定采樣點數(shù)n，n為大于1的自然數(shù)；不同采集系統(tǒng)中采樣點的數(shù)量不同。
（3）根據(jù)太陽電池電性能采集模式確定總采樣區(qū)間電壓對應(yīng)到采集系統(tǒng)輸出的測試范圍，每一采樣點的電壓對應(yīng)到采集系統(tǒng)的輸出值記為DA，其中DA的最大值DAmax為太陽電池電性能的理論最大電壓對應(yīng)到采集系統(tǒng)的輸出值。太陽電池電性能采集模式通常分為兩種，一種為Isc-Voc，該模式確定總采樣區(qū)間對應(yīng)到采集系統(tǒng)輸出的DA電壓值變化方式為0-DAmax；另一種為Voc-Isc，該模式確定總采樣區(qū)間對應(yīng)到采集系統(tǒng)輸出的DA電壓值變化方式為DAmax-0。
（4）將（1）中的n個采樣點劃分為三個采樣區(qū)間，第一采樣區(qū)間采樣點序號為1到n1，第二采樣區(qū)間采樣點序號為n1+1到n2；第三采樣區(qū)間采樣點序號為n2+1到n；
(5)根據(jù)步驟（4）所劃分的采樣區(qū)間，確定每一采樣區(qū)間的測試時間占總測試時間T的百分比；確定每一采樣區(qū)間DA值占DAmax的百分比：
。
（6）在每一采樣點設(shè)定的測試時間和DA值內(nèi)調(diào)節(jié)電子負(fù)載，獲得該采樣點的測試電流值和測試電壓值；
（7）將n個采樣點的所有測試電流值和測試電壓值匯集，獲得Isc和Voc值，并將每個采集點對應(yīng)的測試電流值和測試電壓值乘積，其中乘積數(shù)值最大的值即為該太陽電池的最大輸出功率值Pmax。
實施例2
本實施例選擇N型太陽電池組件，采用12位采集系統(tǒng)，Isc-Voc采集模式，其脈沖寬度為10ms，DAmax值2.5，其測試步驟如下：
（1）確定總測試時間T為10ms；
（2）由于采用12位采集系統(tǒng)，且總測試時間T為10ms，因此設(shè)定95個采樣點；
（3）DAmax為2.5，因此DA的范圍值為0-2.5；
（4）將（1）中的95個采樣點劃分為三個采樣區(qū)間，第一采樣區(qū)間采樣點序號為1到40，第二采樣區(qū)間采樣點序號為41到75；第三采樣區(qū)間采樣點序號為76到95；
(5)根據(jù)實施例1步驟（4）表格得到第一采樣區(qū)間測試時間為0.1ms，第二采樣區(qū)間測試時間為0.7ms，第三采樣區(qū)間測試時間為0.2ms。第一采樣區(qū)間DA范圍值為0-1.5，第二采樣區(qū)間DA范圍值為1.5-2；第三采樣區(qū)間DA范圍值為2-2.5。
（6）在每一采樣點設(shè)定的測試時間和DA值內(nèi)調(diào)節(jié)電子負(fù)載，獲得該采樣點的測試電流值和測試電壓值。
（7）將95個采樣點的所有測試電流值和測試電壓值匯集，獲得Isc和Voc值，同時將每個采集點對應(yīng)的測試電流值和測試電壓值乘積，其中乘積數(shù)值最大的值即為該太陽電池的最大功率值Pmax；其測試結(jié)果如下表所示：
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實施例3：
本實施例為實施例2的平行測試，其測試結(jié)果如下表所示：
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實施例4
本實施例選擇P型單晶PERC組件，采用12位采集系統(tǒng)，Isc-Voc采集模式其脈沖寬度為10ms，DAmax值2.5，使用如實施例2相同的測試方法，其測試結(jié)果如下：
（1）確定總測試時間T為10ms；
（2）由于采用12位采集系統(tǒng)，且總測試時間T為10ms，因此設(shè)定95個采樣點；
（3）DAmax為2.5，因此DA的范圍值為0-2.5；
（4）將（1）中的95個采樣點劃分為三個采樣區(qū)間，第一采樣區(qū)間采樣點序號為1到40，第二采樣區(qū)間采樣點序號為41到75；第三采樣區(qū)間采樣點序號為76到95；
(5)根據(jù)實施例1步驟（4）表格得到第一采樣區(qū)間測試時間為0.1ms，第二采樣區(qū)間測試時間為0.7ms，第三采樣區(qū)間測試時間為0.2ms。第一采樣區(qū)間DA范圍值為0-1.5，第二采樣區(qū)間DA范圍值為1.5-2；第三采樣區(qū)間DA范圍值為2-2.5。
（6）在每一采樣點設(shè)定的測試時間和DA值內(nèi)調(diào)節(jié)電子負(fù)載，獲得該采樣點的測試電流值和測試電壓值。
（7）將95個采樣點的所有測試電流值和測試電壓值匯集，獲得Isc和Voc值，同時將每個采集點對應(yīng)的測試電流值和測試電壓值乘積，其中乘積數(shù)值最大的值即為該太陽電池的最大功率值Pmax；其測試結(jié)果如下表所示：
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實施例5
本實施例為實施例4的平行測試，其測試結(jié)果如下表所示：
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