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太阳常数和大气质量 太阳常数和大气质量是描述太阳辐射与大气吸收情况的物理量。在地球大气层上界,距太阳一个天文单位处,与阳光垂直的单位面积上,单位时间所得到的太阳总辐 射能量叫一个太阳常数。国际上太阳常数标准值为1367W/m2,这里把太阳看成不变的光源,并且不考虑大气吸收的影响。在地面上任何地方都不能排除大气 吸收对太阳辐射的影响,因此引入大气质量(air mass,AM)的概念。 可以看出,太阳当顶时海平面处为AM1 ;外层空间不通过大气的情况为AM0 ;通常接近人类生活现实的太阳高度角41.8°的情况为AM1.5。太阳常数为AM0 条件下的太阳辐射通量,AM0 光谱主要用于评估太空用的光伏电池和组件性能。为了使用方便,国际标准组织将AM1.5 的辐照度定义为1000W/m2(或100mW/cm2) 标准测试条件和标准太阳能电池 为了使太阳能电池或组件的光伏性能测试具有可比性,太阳光伏能源系统标准化技术委员会规定了标准测试条件。如果不是在标准条件下进行测试,必须将所测数据修正到标准测试条件。 地面用太阳能电池的标准测试条件为:测试温度25±2℃,光源的光谱辐照度1000W/m2,并具有标准的AM1.5 太阳光谱辐照度分布。 航天用太阳能电池的标准测试条件为:测试温度25±1℃,光源的光谱辐照度1367W/m2,并具有标准的AM0 太阳光谱辐照度分布。 由 于太阳能电池的响应与入射光的波长有关,入射光的光谱分布将严重地影响所测的电池性能。为了减小测量误差,需选用具有与被测电池基本相同光谱响应的标准太 阳能电池来测量光源的辐照度。因此,标准太阳能电池用于I-V 测试系统光源辐照度的测试。它只需要标定在标准测试条件下的短路电流 值。如果标准太阳能电池标定出相对或绝对光谱响应曲线,那么它也可以用于太阳能电池光谱响应测试。标准太阳能电池的标定值,必须每年由权威机构标定一次,以确保其准确性。 光谱响应及量子效率测试(QE) 太阳能电池电性能测量中,光谱响应特性包含着太阳能电池的许多重要信息。它不但能反映电池各层材料质量,也反映减反膜质量、辐照损伤和各个界面层的质量。 外量子效率(External Quantum Efficiency, EQE) 当光子入射到光敏器件的表面时,部分光子会激发光敏材料产生电子空穴对,形成电流,此时产生的电子与所有入射的光子数之比,称为外量子效率。 |