Күн батареялары, ошондой эле фотоэлектрдик батареялар деп да аталат, күн нурун түздөн-түз электр энергиясына айландырат. Күн батареяларынын эффективдүүлүгүн өлчөө, адатта, радиометрди колдонуп, түшкөн күн нурунун кубаттуулугун баалоону жана максималдуу кубаттуулук чекитиндеги электр кубатын аныктоону камтыйт. Бирок, бул процесс батареянын иштешинин күн спектрине көз карандылыгынан улам кыйынчылыктарга туш болот, ал сезондук өзгөрүүлөргө, географиялык жайгашууга жана аба ырайынын шарттарына жараша өзгөрүп турат. Бул факторлор радиометрлердеги калибрлөө каталары менен айкалышып, өлчөөлөрдүн ыраатсыз жана так эмес болушуна алып келиши мүмкүн.
Мындай көйгөйлөрдү азайтуу үчүн көпчүлүк өндүрүүчүлөр көзөмөлдөнгөн чөйрөлөрдө күн батареяларынын натыйжалуулугун текшерүү үчүн күн симуляторлорун колдонушат. Бул симуляторлор стандарттуу шарттарда күн нурунун спектрдик бөлүштүрүлүшүнө дал келген стандарттуу элементтерди колдонуу менен калибрленет.
Аморфтук кремнийден жасалган жука пленкалуу күн батареяларын сыноодогу кеңири таралган кемчиликтер
Айрым лабораториялар жана сыноо агенттиктери аморфтук кремний жука пленкалуу клеткаларды баалоо үчүн кристаллдык кремний клеткаларын эталондук стандарттар катары колдонушат. Бул практика көп учурда өлчөөдө олуттуу каталарга алып келет, бул аморфтук кремний клеткаларынын иштешине күмөн саноого алып келет.
Күн батареяларын сыноонун эл аралык стандарттары
Ырааттуу жана ишенимдүү салыштырууларды камсыз кылуу үчүн, эл аралык сыноо стандарттары күн батареяларын баалоо үчүн белгилүү бир шарттарды аныктайт:
Спектр: AM1.5
Нурлануу: 1000 Вт/м²
Температура: 25°C
AM1.5 күн нуру атмосфера аркылуу 48,2° зенит бурчуна туура келген бурчта өткөндөгү күн спектрин билдирет.
Так өлчөө үчүн эки негизги шарт аткарылышы керек:
Эталондук клетканын жана сыноочу клетканын спектрдик реакциясы белгиленген диапазондо дал келиши керек, бул адатта бир эле жарым өткөргүч материалдан жасалган жана окшош өндүрүш процесстеринен жасалган эталондук жана сыноочу клеткаларды колдонуу менен ишке ашат.
Симулятордогу жарык булагы AM1.5 стандартынын спектрдик курамына толук дал келиши керек.
Аморфтук кремний клеткалары үчүн өзгөчө эске алынуучу жагдайлар
Аморфтук кремний клеткалары материалдык жана спектрдик реакциясы боюнча кристаллдык кремний клеткаларынан бир топ айырмаланат. Так текшерүү үчүн негизги эске алуулар:
Нурланууну калибрлөө:
Нурланууну калибрлөө үчүн атайын иштелип чыккан аморфтук кремний эталондук клеткасын колдонуңуз. Бул максатта кристаллдык кремний клеткаларын колдонуу спектрдик дал келбестиктен улам маанисиз натыйжаларга алып келиши мүмкүн. Идеалдуу жарык булагы бар болсо дагы, типтүү лабораториялык же өндүрүштүк чөйрөдө так натыйжаларды камсыз кылуу кыйын бойдон калууда.
Жарык булагын тандоо:
Күн симулятору AM1.5 спектрине жакын дал келген 300 нмден 800 нмге чейинки спектрдик диапазондогу жарык булагын колдонушу керек. Кадимки ксенон лампа симуляторлору көбүнчө стандарттан четтеп, олуттуу дал келбестиктерди пайда кылган инфракызылга бай спектрге (800 нмден 1100 нмге чейин) ээ.
Спектрдик жооп:
Күн батареясынын спектрдик реакциясы белгилүү бир толкун узундугунда ар бир фотонго пайда болгон заряд ташуучулардын санын билдирет. Аморфтук кремний батареяларынын спектрдик реакция диапазону 400 нмден 800 нмге чейин, ал эми кристаллдык кремний батареялары үчүн 400 нмден 1100 нмге чейин. Кристаллдык кремний стандарттары менен калибрленген симуляторлорду колдонуп, аморфтук кремний батареяларын сыноодо инфракызылга бай спектр (800 нмден 1100 нмге чейин) кристаллдык батареялардын агымына салым кошот, бирок аморфтук батареяларга эмес. Бул аморфтук кремний батареясынын агымын жана жалпы иштешин олуттуу түрдө баалабай коюуга алып келет.
Мындан тышкары, аморфтук кремний клеткаларынын спектрдик реакциясына жарыктын жана чыңалуунун бир калыпта өзгөрүшү сыяктуу факторлор таасир этет, бул өзгөрмөлөрдү стандарттуу эмес шарттарда эске алуу маанилүү.
Аморфтук кремний жука пленкалуу күн батареяларын так сыноо нурланууну калибрлөөгө, жарык булагын тандоого жана спектрдик жоопту тегиздөөгө кылдат көңүл бурууну талап кылат. Бул көрсөтмөлөрдү аткаруу ишенимдүү натыйжаларды камсыз кылат жана туура эмес калибрлөө ыкмалары менен байланышкан каталардан качууга мүмкүндүк берет.
