Ҳуҷайраҳои офтобӣ, ки бо номи ҳуҷайраҳои фотоэлектрикӣ низ маълуманд, нури офтобро мустақиман ба энергияи барқӣ табдил медиҳанд. Андозагирии самаранокии ҳуҷайраҳои офтобӣ одатан арзёбии қувваи нури офтоби афтанда бо истифода аз радиометр ва муайян кардани қувваи барқ дар нуқтаи максималии барқро дар бар мегирад. Аммо, ин раванд бо мушкилот рӯбарӯ мешавад, зеро кори ҳуҷайра аз спектри офтобӣ вобаста аст, ки бо тағйироти мавсимӣ, макони ҷуғрофӣ ва шароити обу ҳаво фарқ мекунад. Ин омилҳо дар якҷоягӣ бо хатогиҳои калибрченкунӣ дар радиометрҳо метавонанд ба андозагириҳои номувофиқ ва нодуруст оварда расонанд.
Барои рафъи чунин мушкилот, аксари истеҳсолкунандагон симуляторҳои офтобиро барои санҷидани самаранокии батареяҳои офтобӣ дар муҳитҳои назоратшаванда истифода мебаранд. Ин симуляторҳо бо истифода аз батареяҳои стандартӣ, ки бо тақсимоти спектралии нури офтоб дар шароити стандартӣ мувофиқат мекунанд, калибр карда мешаванд.
Хатогиҳои маъмулӣ ҳангоми озмоиши батареяҳои офтобии плёнкаи тунуки кремнийи аморфӣ
Баъзе лабораторияҳо ва агентиҳои озмоишӣ ҳуҷайраҳои кремнийи кристаллиро ҳамчун стандартҳои истинодӣ барои арзёбии ҳуҷайраҳои плёнкаи тунуки кремнийи аморфӣ истифода мебаранд. Ин амалия аксар вақт ба хатогиҳои назарраси андозагирӣ оварда мерасонад, ки боиси шубҳа дар бораи кори ҳуҷайраҳои кремнийи аморфӣ мегардад.
Стандартҳои байналмилалӣ барои санҷиши батареяҳои офтобӣ
Барои таъмини муқоисаҳои мувофиқ ва боэътимод, стандартҳои байналмилалии санҷиш шартҳои мушаххасро барои арзёбии батареяҳои офтобӣ муайян мекунанд:
Спектр: AM1.5
Нурафшонӣ: 1000 Вт/м²
Ҳарорат: 25°C
AM1.5 ба спектри офтобӣ ишора мекунад, вақте ки нури офтоб аз атмосфера бо кунҷе мегузарад, ки ба кунҷи зенитии 48.2° мувофиқат мекунад.
Барои андозагирии дақиқ, ду шарти асосӣ бояд риоя карда шаванд:
Вокуниши спектралии ҳуҷайраҳои истинодӣ ва ҳуҷайраҳои санҷишӣ бояд дар доираи муайяншуда мувофиқат кунанд, ки ин одатан бо истифода аз ҳуҷайраҳои истинодӣ ва санҷишӣ, ки аз ҳамон маводи нимноқилӣ ва равандҳои истеҳсолии монанд сохта шудаанд, ба даст оварда мешавад.
Манбаи рӯшноӣ дар симулятор бояд ба таркиби спектралии стандарти AM1.5 мувофиқати наздик дошта бошад.
Мулоҳизаҳои махсус барои ҳуҷайраҳои кремнийи аморфӣ
Ҳуҷайраҳои кремнийи аморфӣ аз ҳуҷайраҳои кремнийи кристаллӣ аз ҷиҳати мавод ва вокуниши спектрӣ ба таври назаррас фарқ мекунанд. Дар ин ҷо нуктаҳои калидӣ барои санҷиши дақиқ оварда шудаанд:
Калибрченкунии нурафканӣ:
Як ҳуҷайраи истинодии кремнийи аморфӣ, ки махсус барои калибрченкунии нурпошӣ тарҳрезӣ шудааст, истифода баред. Истифодаи ҳуҷайраҳои кремнийи кристаллӣ барои ин мақсад метавонад ба натиҷаҳои бемаънӣ аз сабаби номувофиқати спектрӣ оварда расонад. Ҳатто агар манбаи идеалии рӯшноӣ дастрас бошад ҳам, таъмини натиҷаҳои дақиқ дар муҳити маъмулии лаборатория ё истеҳсолӣ душвор боқӣ мемонад.
Интихоби манбаи рӯшноӣ:
Симулятори офтобӣ бояд манбаи рӯшноиро бо диапазони спектрӣ аз 300 нм то 800 нм истифода барад, ки бо спектри AM1.5 хеле мувофиқат кунад. Симуляторҳои лампаҳои ксенонии маъмулӣ аксар вақт дорои спектри бойи инфрасурх (800 нм то 1100 нм) мебошанд, ки аз стандарт фарқ мекунанд ва боиси номувофиқатиҳои назаррас мегарданд.
Вокуниши спектралӣ:
Вокуниши спектрии батареяи офтобӣ ба шумораи интиқолдиҳандагони заряд, ки дар як фотон дар дарозии мавҷи муайян тавлид мешаванд, ишора мекунад. Батареяҳои кремнийи аморфӣ диапазони вокуниши спектрӣ аз 400 нм то 800 нм доранд, дар муқоиса бо батареяҳои кремнийи кристаллӣ аз 400 нм то 1100 нм. Ҳангоми санҷиши батареяҳои кремнийи аморфӣ бо истифода аз симуляторҳои бо стандартҳои кремнийи кристаллӣ калибршуда, спектри бойи инфрасурх (800 нм то 1100 нм) ба ҷараёни батареяҳои кристаллӣ мусоидат мекунад, аммо ба батареяҳои аморфӣ не. Ин боиси баҳодиҳии шадиди ҷараёни батареяи кремнийи аморфӣ ва кори умумии он мегардад.
Илова бар ин, вокуниши спектралии ҳуҷайраҳои кремнийи аморфӣ аз омилҳо ба монанди таъсири манфии рӯшноӣ ва шиддат таъсир мегирад, ки ба назар гирифтани ин тағирёбандаҳоро дар шароити ғайристандартӣ муҳим мегардонад.
Санҷиши дақиқи батареяҳои офтобии плёнкаи тунуки кремнийи аморфӣ диққати ҷиддӣ ба калибрченкунии нур, интихоби манбаи рӯшноӣ ва ҳамоҳангсозии вокуниши спектралиро талаб мекунад. Риояи ин дастурҳо натиҷаҳои боэътимодро таъмин мекунад ва аз хатогиҳои марбут ба усулҳои нодурусти калибрченкунӣ пешгирӣ мекунад.
