Iċ-ċelloli solari, magħrufa wkoll bħala ċelloli fotovoltajċi, jikkonvertu direttament id-dawl tax-xemx f'enerġija elettrika. Il-kejl tal-effiċjenza taċ-ċelloli solari tipikament jinvolvi l-valutazzjoni tal-qawwa tad-dawl tax-xemx inċidentali bl-użu ta' radjometru u d-determinazzjoni tal-qawwa elettrika tal-ħruġ fil-punt massimu tal-qawwa. Madankollu, dan il-proċess jiffaċċja sfidi minħabba d-dipendenza tal-prestazzjoni taċ-ċelloli fuq l-ispettru solari, li jvarja skont il-bidliet staġjonali, il-post ġeografiku, u l-kundizzjonijiet tat-temp. Dawn il-fatturi, flimkien ma' żbalji fil-kalibrazzjoni fir-radjometri, jistgħu jwasslu għal kejl inkonsistenti u mhux preċiż.
Biex itaffu kwistjonijiet bħal dawn, ħafna manifatturi jużaw simulaturi solari biex jittestjaw l-effiċjenza taċ-ċelloli solari f'ambjenti kkontrollati. Dawn is-simulaturi huma kalibrati bl-użu ta' ċelloli standard li jallinjaw mad-distribuzzjoni spettrali tad-dawl tax-xemx taħt kundizzjonijiet standard.
Nases Komuni fl-Ittestjar ta' Ċelloli Solari b'Film Irqiq tas-Silikon Amorfu
Xi laboratorji u aġenziji tal-ittestjar jużaw ċelloli tas-silikon kristallin bħala standards ta' referenza biex jevalwaw ċelloli b'film irqiq tas-silikon amorfu. Din il-prattika spiss tirriżulta f'żbalji sinifikanti fil-kejl, li jwasslu għal dubji dwar il-prestazzjoni taċ-ċelloli tas-silikon amorfu.
Standards Internazzjonali għall-Ittestjar taċ-Ċelloli Solari
Biex jiġu żgurati paraguni konsistenti u affidabbli, l-istandards internazzjonali tal-ittestjar jiddefinixxu kundizzjonijiet speċifiċi għall-evalwazzjoni taċ-ċelloli solari:
Spettru: AM1.5
Irradjazzjoni: 1000 W/m²
Temperatura: 25°C
AM1.5 jirreferi għall-ispettru solari meta d-dawl tax-xemx jgħaddi mill-atmosfera f'angolu li jikkorrispondi għal angolu taż-żenit ta' 48.2°.
Għal kejl preċiż, iridu jiġu ssodisfati żewġ kundizzjonijiet ewlenin:
Ir-rispons spettrali taċ-ċellula ta' referenza u ċ-ċellula tat-test irid ikun allinjat f'medda speċifikata, li tipikament jinkiseb bl-użu ta' ċelloli ta' referenza u tat-test magħmula mill-istess materjal semikonduttur u proċessi ta' manifattura simili.
Is-sors tad-dawl fis-simulatur irid jaqbel mill-qrib mal-kompożizzjoni spettrali tal-istandard AM1.5.
Konsiderazzjonijiet Speċjali għal Ċelloli tas-Silikon Amorfużi
Iċ-ċelloli tas-silikon amorfu huma differenti b'mod sinifikanti miċ-ċelloli tas-silikon kristallin f'termini ta' materjal u rispons spettrali. Hawn huma konsiderazzjonijiet ewlenin għal ittestjar preċiż:
Kalibrazzjoni tal-Irradjanza:
Uża ċellula ta' referenza tas-silikon amorfu ddisinjata speċifikament għall-kalibrazzjoni tal-irradjanza. L-użu ta' ċelloli tas-silikon kristallin għal dan il-għan jista' jwassal għal riżultati bla sens minħabba nuqqas ta' qbil spettrali. Anke jekk ikun hemm sors ta' dawl ideali disponibbli, l-iżgurar ta' riżultati preċiżi f'ambjenti tipiċi tal-laboratorju jew tal-produzzjoni jibqa' ta' sfida.
Għażla tas-Sors tad-Dawl:
Is-simulatur solari għandu juża sors ta' dawl b'firxa spettrali bejn 300 nm u 800 nm li taqbel mill-qrib mal-ispettru AM1.5. Is-simulaturi komuni tal-lampi tal-kseno spiss ikollhom spettru rikk fl-infra-aħmar (800 nm sa 1100 nm) li jiddevja mill-istandard, u jikkawża nuqqasijiet sinifikanti ta' qbil.
Rispons Spettrali:
Ir-rispons spettrali ta' ċellula solari jirreferi għan-numru ta' trasportaturi ta' ċarġ iġġenerati għal kull foton f'tul ta' mewġa partikolari. Iċ-ċelloli tas-silikon amorfu għandhom firxa ta' rispons spettrali ta' 400 nm sa 800 nm, meta mqabbla ma' 400 nm sa 1100 nm għaċ-ċelloli tas-silikon kristallin. Meta jiġu ttestjati ċelloli tas-silikon amorfu bl-użu ta' simulaturi kalibrati bi standards tas-silikon kristallin, l-ispettru rikk fl-infra-aħmar (800 nm sa 1100 nm) jikkontribwixxi għall-kurrent taċ-ċelloli kristallini iżda mhux għaċ-ċelloli amorfi. Dan jirriżulta f'sottovalutazzjoni severa tal-kurrent u l-prestazzjoni ġenerali taċ-ċella tas-silikon amorfu.
Barra minn hekk, ir-rispons spettrali taċ-ċelloli tas-silikon amorfu huwa influwenzat minn fatturi bħad-dawl ta' polarizzazzjoni u l-vultaġġ, u dan jagħmilha kruċjali li dawn il-varjabbli jitqiesu taħt kundizzjonijiet mhux standard.
L-ittestjar preċiż taċ-ċelloli solari b'film irqiq tas-silikon amorfu jeħtieġ attenzjoni bir-reqqa għall-kalibrazzjoni tal-irradjanza, l-għażla tas-sors tad-dawl, u l-allinjament tar-rispons spettrali. L-aderenza ma' dawn il-linji gwida tiżgura riżultati affidabbli u tevita l-iżbalji assoċjati ma' metodi ta' kalibrazzjoni mhux xierqa.
