Günəş batareyaları, həmçinin fotovoltaik batareyalar kimi də tanınır, günəş işığını birbaşa elektrik enerjisinə çevirir. Günəş batareyalarının səmərəliliyinin ölçülməsi adətən radiometrdən istifadə edərək düşən günəş işığının gücünün qiymətləndirilməsini və maksimum güc nöqtəsində elektrik enerjisinin çıxışının müəyyən edilməsini əhatə edir. Lakin, bu proses, mövsümi dəyişikliklər, coğrafi yerləşmə və hava şəraiti ilə dəyişən batareya performansının günəş spektrindən asılılığı səbəbindən çətinliklərlə üzləşir. Bu amillər, radiometrlərdəki kalibrləmə səhvləri ilə birlikdə, uyğunsuz və qeyri-dəqiq ölçmələrə səbəb ola bilər.
Bu cür problemlərin qarşısını almaq üçün əksər istehsalçılar günəş batareyalarının səmərəliliyini nəzarət olunan mühitlərdə sınaqdan keçirmək üçün günəş enerjisi simulyatorlarından istifadə edirlər. Bu simulyatorlar standart şəraitdə günəş işığının spektral paylanmasına uyğunlaşan standart elementlərdən istifadə etməklə kalibrlənir.
Amorf Silikon Nazik Filmli Günəş Batareyalarının Sınaqdan Keçirilməsində Ortaq Çətinliklər
Bəzi laboratoriyalar və sınaq agentlikləri amorf silikon nazik təbəqəli hüceyrələri qiymətləndirmək üçün kristal silikon hüceyrələrindən istinad standartları kimi istifadə edirlər. Bu təcrübə çox vaxt əhəmiyyətli ölçmə səhvlərinə səbəb olur və bu da amorf silikon hüceyrələrinin performansı ilə bağlı şübhələrə səbəb olur.
Günəş Batareyalarının Testi üçün Beynəlxalq Standartlar
Ardıcıl və etibarlı müqayisələri təmin etmək üçün beynəlxalq sınaq standartları günəş batareyalarının qiymətləndirilməsi üçün xüsusi şərtləri müəyyən edir:
Spektr: AM1.5
Şüalanma: 1000 Vt/m²
Temperatur: 25°C
AM1.5, günəş işığının atmosferdən 48.2° zenit bucağına uyğun bir bucaq altında keçdiyi zaman günəş spektrinə aiddir.
Dəqiq ölçmələr üçün iki əsas şərt yerinə yetirilməlidir:
İstinad hüceyrəsinin və sınaq hüceyrəsinin spektral reaksiyası müəyyən bir diapazonda uyğunlaşmalıdır ki, bu da adətən eyni yarımkeçirici materialdan hazırlanmış istinad və sınaq hüceyrələrindən və oxşar istehsal proseslərindən istifadə etməklə əldə edilir.
Simulatordakı işıq mənbəyi AM1.5 standartının spektral tərkibinə yaxından uyğun olmalıdır.
Amorf Silikon Hüceyrələri üçün Xüsusi Mülahizələr
Amorf silikon hüceyrələri material və spektral reaksiya baxımından kristal silikon hüceyrələrindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. Dəqiq sınaq üçün əsas mülahizələr aşağıdakılardır:
Şüalanma Kalibrasiyası:
Şüalanmanı kalibrləmək üçün xüsusi olaraq hazırlanmış amorf silikon istinad hüceyrəsindən istifadə edin. Bu məqsədlə kristal silikon hüceyrələrindən istifadə spektral uyğunsuzluq səbəbindən mənasız nəticələrə səbəb ola bilər. İdeal işıq mənbəyi mövcud olsa belə, tipik laboratoriya və ya istehsal mühitlərində dəqiq nəticələrin təmin edilməsi çətin olaraq qalır.
İşıq mənbəyi seçimi:
Günəş simulyatoru, AM1.5 spektrinə yaxından uyğun gələn, 300 nm ilə 800 nm arasında spektral diapazona malik bir işıq mənbəyindən istifadə etməlidir. Adi ksenon lampa simulyatorları tez-tez standartdan kənara çıxan və əhəmiyyətli uyğunsuzluqlara səbəb olan infraqırmızı spektrə (800 nm ilə 1100 nm) malikdir.
Spektral Cavab:
Günəş batareyasının spektral reaksiyası, müəyyən bir dalğa uzunluğunda hər foton üçün yaranan yük daşıyıcılarının sayına aiddir. Amorf silikon batareyalarının spektral reaksiya diapazonu 400 nm-dən 800 nm-ə qədərdir, kristal silikon batareyaları üçün isə bu rəqəm 400 nm-dən 1100 nm-ə qədərdir. Kristal silikon batareyaları standartları ilə kalibrlənmiş simulyatorlardan istifadə edərək sınaqdan keçirilərkən, infraqırmızı spektrlə zəngin olan spektr (800 nm-dən 1100 nm-ə qədər) kristal batareyalarının cərəyanına töhfə verir, lakin amorf batareyalara təsir göstərmir. Bu, amorf silikon batareyasının cərəyanının və ümumi performansının ciddi şəkildə qiymətləndirilməməsinə səbəb olur.
Bundan əlavə, amorf silikon hüceyrələrinin spektral reaksiyasına işıq və gərginlik kimi amillər təsir göstərir və bu da qeyri-standart şəraitdə bu dəyişənlərin nəzərə alınmasını vacib edir.
Amorf silikon nazik təbəqəli günəş batareyalarının dəqiq sınaqdan keçirilməsi şüalanma kalibrasiyasına, işıq mənbəyinin seçilməsinə və spektral cavabın uyğunlaşdırılmasına diqqət yetirməyi tələb edir. Bu qaydalara riayət etmək etibarlı nəticələr təmin edir və düzgün olmayan kalibrləmə metodları ilə əlaqəli səhvlərin qarşısını alır.
