მზის უჯრედები, რომლებიც ასევე ცნობილია როგორც ფოტოელექტრული უჯრედები, მზის სინათლეს პირდაპირ გარდაქმნიან ელექტრო ენერგიად. მზის უჯრედების ეფექტურობის გაზომვა, როგორც წესი, გულისხმობს დაცემული მზის სინათლის სიმძლავრის შეფასებას რადიომეტრის გამოყენებით და მაქსიმალური სიმძლავრის წერტილში გამომავალი ელექტროენერგიის განსაზღვრას. თუმცა, ეს პროცესი სირთულეების წინაშე დგას უჯრედის მუშაობის მზის სპექტრზე დამოკიდებულების გამო, რომელიც სეზონური ცვლილებების, გეოგრაფიული მდებარეობისა და ამინდის პირობების მიხედვით იცვლება. ამ ფაქტორებმა, რადიომეტრებში კალიბრაციის შეცდომებთან ერთად, შეიძლება გამოიწვიოს არათანმიმდევრული და არაზუსტი გაზომვები.
ასეთი პრობლემების შესამსუბუქებლად, მწარმოებლების უმეტესობა მზის ენერგიის სიმულატორებს იყენებს კონტროლირებად გარემოში მზის უჯრედების ეფექტურობის შესამოწმებლად. ეს სიმულატორები დაკალიბრებულია სტანდარტული უჯრედების გამოყენებით, რომლებიც სტანდარტულ პირობებში მზის სინათლის სპექტრულ განაწილებას შეესაბამება.
ამორფული სილიციუმის თხელფენოვანი მზის უჯრედების ტესტირებისას გავრცელებული შეცდომები
ზოგიერთი ლაბორატორია და ტესტირების სააგენტო ამორფული სილიციუმის თხელფენოვანი უჯრედების შესაფასებლად კრისტალურ სილიციუმის ელემენტებს იყენებს, როგორც საცნობარო სტანდარტს. ეს პრაქტიკა ხშირად იწვევს მნიშვნელოვან გაზომვის შეცდომებს, რაც ეჭვქვეშ აყენებს ამორფული სილიციუმის ელემენტების მუშაობას.
მზის უჯრედების ტესტირების საერთაშორისო სტანდარტები
თანმიმდევრული და სანდო შედარებების უზრუნველსაყოფად, საერთაშორისო ტესტირების სტანდარტები განსაზღვრავს მზის უჯრედების შეფასების კონკრეტულ პირობებს:
სპექტრი: AM1.5
გამოსხივება: 1000 ვატი/მ²
ტემპერატურა: 25°C
AM1.5 ეხება მზის სპექტრს, როდესაც მზის სინათლე ატმოსფეროში გადის 48.2°-იანი ზენიტური კუთხის შესაბამისი კუთხით.
ზუსტი გაზომვებისთვის, ორი ძირითადი პირობა უნდა დაკმაყოფილდეს:
საცნობარო და სატესტო უჯრედების სპექტრული რეაქცია უნდა ემთხვეოდეს განსაზღვრულ დიაპაზონს, რაც, როგორც წესი, მიიღწევა იმავე ნახევარგამტარული მასალისგან დამზადებული საცნობარო და სატესტო უჯრედების გამოყენებით და მსგავსი წარმოების პროცესებით.
სიმულატორში სინათლის წყარო მჭიდროდ უნდა ემთხვეოდეს AM1.5 სტანდარტის სპექტრულ შემადგენლობას.
ამორფული სილიციუმის უჯრედების განსაკუთრებული მოსაზრებები
ამორფული სილიციუმის უჯრედები მნიშვნელოვნად განსხვავდება კრისტალური სილიციუმის უჯრედებისგან მასალისა და სპექტრული რეაქციის თვალსაზრისით. ზუსტი ტესტირებისთვის ძირითადი მოსაზრებებია:
გამოსხივების კალიბრაცია:
გამოიყენეთ ამორფული სილიციუმის საცნობარო უჯრედი, რომელიც სპეციალურად შექმნილია გამოსხივების კალიბრაციისთვის. ამ მიზნით კრისტალური სილიციუმის უჯრედების გამოყენებამ შეიძლება გამოიწვიოს უაზრო შედეგები სპექტრული შეუსაბამობის გამო. მაშინაც კი, თუ იდეალური სინათლის წყარო ხელმისაწვდომი იქნებოდა, ზუსტი შედეგების უზრუნველყოფა ტიპურ ლაბორატორიულ ან საწარმოო გარემოში კვლავ გამოწვევად რჩება.
სინათლის წყაროს შერჩევა:
მზის სიმულატორმა უნდა გამოიყენოს სინათლის წყარო, რომლის სპექტრული დიაპაზონი 300 ნმ-დან 800 ნმ-მდეა და რომელიც მჭიდროდ ემთხვევა AM1.5 სპექტრს. გავრცელებული ქსენონის ნათურების სიმულატორებს ხშირად აქვთ ინფრაწითელი სპექტრი (800 ნმ-დან 1100 ნმ-მდე), რომელიც გადახრილია სტანდარტისგან, რაც მნიშვნელოვან შეუსაბამობებს იწვევს.
სპექტრული რეაქცია:
მზის უჯრედის სპექტრული რეაქცია გულისხმობს მოცემულ ტალღის სიგრძეზე თითოეული ფოტონის მიერ გენერირებული მუხტის მატარებლების რაოდენობას. ამორფული სილიციუმის უჯრედებს აქვთ სპექტრული რეაქციის დიაპაზონი 400 ნმ-დან 800 ნმ-მდე, კრისტალური სილიციუმის უჯრედების 400 ნმ-დან 1100 ნმ-მდე. ამორფული სილიციუმის უჯრედების ტესტირებისას კრისტალური სილიციუმის სტანდარტებით დაკალიბრებული სიმულატორების გამოყენებით, ინფრაწითელი სპექტრი (800 ნმ-დან 1100 ნმ-მდე) ხელს უწყობს კრისტალური უჯრედების დენს, მაგრამ არა ამორფულ უჯრედებს. ეს იწვევს ამორფული სილიციუმის უჯრედის დენის და საერთო მუშაობის სერიოზულ არასაკმარის შეფასებას.
გარდა ამისა, ამორფული სილიციუმის უჯრედების სპექტრულ რეაქციაზე გავლენას ახდენს ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა სინათლის გადახრა და ძაბვა, რაც კრიტიკულს ხდის ამ ცვლადების გათვალისწინებას არასტანდარტულ პირობებში.
ამორფული სილიციუმის თხელფენოვანი მზის უჯრედების ზუსტი ტესტირება მოითხოვს გამოსხივების კალიბრაციის, სინათლის წყაროს შერჩევისა და სპექტრული რეაქციის გასწორებისადმი დიდ ყურადღებას. ამ მითითებების დაცვა უზრუნველყოფს სანდო შედეგებს და თავიდან აიცილებს არასწორ კალიბრაციის მეთოდებთან დაკავშირებულ შეცდომებს.
