Eguzki-zelulek, zelula fotovoltaiko gisa ere ezagunak, eguzki-argia zuzenean energia elektriko bihurtzen dute. Eguzki-zelulen eraginkortasuna neurtzeko, normalean, erradiometro bat erabiliz eguzki-argiaren potentzia ebaluatu eta potentzia maximoko puntuan irteerako potentzia elektrikoa zehaztea dakar. Hala ere, prozesu honek erronkak ditu, zelulen errendimenduak eguzki-espektroarekiko duen menpekotasunagatik, eta hori urtaro-aldaketen, kokapen geografikoaren eta eguraldi-baldintzen arabera aldatzen da. Faktore hauek, erradiometroetako kalibrazio-erroreekin batera, neurketa inkoherenteak eta zehaztugabeak sor ditzakete.
Arazo horiek arintzeko, fabrikatzaile gehienek eguzki-simulagailuak erabiltzen dituzte eguzki-zelulen eraginkortasuna ingurune kontrolatuetan probatzeko. Simulagailu hauek baldintza estandarretan eguzki-argiaren banaketa espektralarekin bat datozen zelula estandarrak erabiliz kalibratzen dira.
Silizio amorfozko geruza meheko eguzki-zelulak probatzean ohiko akatsak
Laborategi eta proba-agentzia batzuek silizio kristalinozko zelulak erabiltzen dituzte erreferentzia-estandar gisa silizio amorfozko film meheko zelulak ebaluatzeko. Praktika honek askotan neurketa-errore nabarmenak sortzen ditu, eta horrek zalantzak sortzen ditu silizio amorfozko zelularen errendimenduari buruz.
Eguzki-zelulak probatzeko nazioarteko arauak
Konparazio koherenteak eta fidagarriak bermatzeko, nazioarteko proba-arauek eguzki-zelulen ebaluaziorako baldintza espezifikoak definitzen dituzte:
Espektroa: AM1.5
Irradiantzia: 1000 W/m²
Tenperatura: 25 °C
AM1.5 eguzki-espektroari egiten dio erreferentzia, eguzki-izpiak atmosferatik 48,2°-ko zenit angelu bati dagokion angeluan igarotzen denean.
Neurketa zehatzak egiteko, bi baldintza nagusi bete behar dira:
Erreferentzia-zelularen eta proba-zelularen erantzun espektralak tarte jakin batean lerrokatu behar dira, eta hori normalean erdieroale-material berdinarekin egindako erreferentzia- eta proba-zelulak eta antzeko fabrikazio-prozesuak erabiliz lortzen da.
Simulagailuko argi-iturriak AM1.5 estandarraren espektro-konposizioarekin bat etorri behar du.
Siliziozko zelula amorfoetarako kontuan hartu beharreko gauza bereziak
Silizio amorfozko zelulak silizio kristalinozko zelulaetatik nabarmen desberdinak dira materialari eta espektro-erantzunari dagokionez. Hona hemen proba zehatzak egiteko kontuan hartu beharreko funtsezkoak:
Irradiantziaren kalibrazioa:
Erabili irradiantzia kalibratzeko bereziki diseinatutako silizio amorfozko erreferentzia-zelula bat. Helburu horretarako silizio kristalinozko zelulak erabiltzeak emaitza zentzugabeak eman ditzake espektro-desadostasunengatik. Argi-iturri ideal bat eskuragarri egon arren, emaitza zehatzak bermatzea ohiko laborategiko edo ekoizpen-inguruneetan erronka bat da oraindik.
Argi-iturriaren hautaketa:
Eguzki-simulagailuak 300 nm eta 800 nm arteko espektro-tartea duen argi-iturri bat erabili beharko luke, AM1.5 espektroarekin bat datorrena. Xenon lanpara-simulagailu arruntek askotan infragorrietan aberatsa den espektroa (800 nm eta 1100 nm artean) izaten dute, estandarretik aldentzen dena, eta desadostasun handiak eragiten ditu.
Espektro-erantzun:
Eguzki-zelula baten erantzun espektralak fotoi bakoitzeko uhin-luzera jakin batean sortzen diren karga-eramaileen kopuruari egiten dio erreferentzia. Silizio amorfozko zelulek 400 nm eta 800 nm arteko erantzun espektralaren tartea dute, silizio kristalinozko zelulek 400 nm eta 1100 nm artekoarekin alderatuta. Silizio kristalinozko estandarrekin kalibratutako simulagailuak erabiliz silizio amorfozko zelulak probatzean, infragorrietan aberatsa den espektroak (800 nm eta 1100 nm artean) zelula kristalinoen korronteari laguntzen dio, baina ez zelula amorfoei. Horrek silizio amorfozko zelularen korrontea eta errendimendu orokorra asko gutxiesten ditu.
Gainera, silizio amorfozko zelulen espektro-erantzunean eragina dute polarizazio-argiak eta tentsioak bezalako faktoreek, eta horregatik ezinbestekoa da aldagai horiek kontuan hartzea baldintza ez-estandarretan.
Silizio amorfozko geruza meheko eguzki-zelulen proba zehatzak egiteko, arreta handia behar da irradiantziaren kalibrazioari, argi-iturriaren hautaketari eta erantzun espektralaren lerrokatzeari. Jarraibide hauek betetzeak emaitza fidagarriak bermatzen ditu eta kalibrazio-metodo desegokiekin lotutako akatsak saihesten ditu.
