Solarzellen, och bekannt als Photovoltaikzellen, konvertéieren direkt Sonneliicht an elektresch Energie. D'Miessung vun der Effizienz vu Solarzellen ëmfaasst typescherweis d'Bewäertung vun der Leeschtung vum afalenden Sonneliicht mat engem Radiometer an d'Bestimmung vun der elektrescher Leeschtung um maximalen Leeschtungspunkt. Dëse Prozess ass awer mat Erausfuerderungen konfrontéiert wéinst der Ofhängegkeet vun der Zellleistung vum Sonnespektrum, deen no saisonalen Ännerungen, geographescher Lag a Wiederkonditiounen variéiert. Dës Faktoren, zesumme mat Kalibrierungsfeeler a Radiometer, kënnen zu onbestännegen an ongenaue Miessunge féieren.
Fir sou Problemer ze reduzéieren, benotzen déi meescht Hiersteller Solarsimulatoren fir d'Effizienz vu Solarzellen a kontrolléierten Ëmfeld ze testen. Dës Simulatoren gi mat Standardzellen kalibréiert, déi sech mat der spektraler Verdeelung vum Sonneliicht ënner Standardbedingungen ausriichten.
Heefeg Fallen beim Testen vun amorphen Silizium-Dënnfilm-Solarzellen
Verschidde Laboratoiren an Testagenturen benotzen kristallin Siliziumzellen als Referenzstandarden fir amorph Silizium-Dënnschichtzellen ze evaluéieren. Dës Praxis féiert dacks zu bedeitende Miessfeeler, wat zu Zweiwel un der Leeschtung vun amorphe Siliziumzellen féiert.
International Normen fir d'Testung vu Solarzellen
Fir konsequent a verlässlech Vergläicher ze garantéieren, definéieren international Testnormen spezifesch Konditioune fir d'Evaluatioun vu Solarzellen:
Spektrum: AM1.5
Stralungsstäerkt: 1000 W/m²
Temperatur: 25°C
AM1.5 bezitt sech op de Sonnespektrum, wann d'Sonneliicht duerch d'Atmosphär ënner engem Wénkel passéiert, deen engem Zenitwénkel vu 48,2° entsprécht.
Fir korrekt Miessunge mussen zwou Schlësselbedingungen erfëllt ginn:
D'Spektralantwort vun der Referenzzell an der Testzell muss bannent engem spezifizéierte Beräich ausgeriicht sinn, wat typescherweis duerch d'Benotzung vu Referenz- an Testzellen aus dem selwechte Hallefleitermaterial a mat ähnleche Produktiounsprozesser erreecht gëtt.
D'Liichtquell am Simulator muss enk mat der spektraler Zesummesetzung vum AM1.5-Standard iwwereneestëmmen.
Besonnesch Iwwerleeunge fir amorph Siliziumzellen
Amorph Siliziumzellen ënnerscheede sech däitlech vu kristalline Siliziumzellen wat d'Material an d'Spektralreaktioun ugeet. Hei sinn déi wichtegst Aspekter fir eng korrekt Testphase:
Kalibrierung vun der Bestrahlungsintensitéit:
Benotzt eng amorph Silizium-Referenzzell, déi speziell fir d'Kalibrierung vun der Bestrahlungsstäerkt entwéckelt gouf. D'Benotzung vu kristalline Siliziumzellen fir dësen Zweck kann zu sënnlosen Resultater féieren wéinst spektraler Ofwäichung. Och wann eng ideal Liichtquell verfügbar wier, bleift et eng Erausfuerderung, korrekt Resultater an typesche Labor- oder Produktiounsëmfeld ze garantéieren.
Auswiel vun der Liichtquell:
De Sonnesimulator soll eng Liichtquell mat engem Spektralberäich tëscht 300 nm an 800 nm benotzen, deen enk mam AM1.5-Spektrum iwwereneestëmmt. Allgemeng Xenonlampesimulatoren hunn dacks en infrarouträicht Spektrum (800 nm bis 1100 nm), dat vum Standard ofwäicht, wat zu bedeitende Mëssverständnesser féiert.
Spektral Äntwert:
D'Spektralantwort vun enger Solarzell bezitt sech op d'Zuel vun de Ladungsträger, déi pro Photon bei enger bestëmmter Wellelängt generéiert ginn. Amorph Siliziumzellen hunn e Spektralantwortberäich vu 400 nm bis 800 nm, am Verglach zu 400 nm bis 1100 nm fir kristallin Siliziumzellen. Beim Test vun amorphen Siliziumzellen mat Simulatoren, déi mat kristalline Siliziumstandarden kalibréiert sinn, dréit den infrarouträiche Spektrum (800 nm bis 1100 nm) zum Stroum vun de kristalline Zellen bäi, awer net zu den amorphen Zellen. Dëst féiert zu enger staarker Ënnerschätzung vum Stroum an der Gesamtleistung vun der amorpher Siliziumzell.
Zousätzlech gëtt d'Spektralantwort vun amorphe Siliziumzellen duerch Faktoren wéi Bias-Liicht a Spannung beaflosst, wouduerch et entscheedend ass, dës Variabelen ënner net-Standardbedingungen ze berücksichtegen.
Eng genee Prüfung vun amorphen Silizium-Dënnschicht-Solarzellen erfuerdert eng grëndlech Opmierksamkeet op d'Kalibrierung vun der Bestrahlungsintensitéit, d'Auswiel vun der Liichtquell an d'Ausriichtung vun der spektraler Äntwert. D'Anhale vun dëse Richtlinne garantéiert zouverlässeg Resultater a vermeit d'Feeler, déi mat falschen Kalibrierungsmethoden verbonne sinn.
