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2. 钙钛矿太阳能电池的I-V特性测量: 2.1 精确测量太阳能模拟器的光谱: 太阳能模拟器是I-V测量系统的核心部件,参考IEC标准,A级模拟器必须具备的光谱范围是400nm 至1100nm,它覆盖了硅电池组件的实际应用的光谱范围。而之前我们已经了解到:钙钛矿太阳能电池在光谱300nm至400nm的紫外光已经有了非常高的光谱吸收能力。显然即使是如图示Fig.3 所示的常规A级太阳能模拟器,也不一定能满足精确测量钙钛矿太阳能电池的要求。在实际选购的时候,我们更希望了解模拟器在300nm 至800nm的实际光谱能量分布情况,如附图Fig.4所示。 Fig.3 常规3A级模拟器的光谱分布 Fig.4 特殊A级模拟器的光谱分布
目前市场上用来测量模拟器光谱的手提式光谱功率计(Spectroradiometer),都采用柔性光纤将光导入由CCD作为感光传感器的分光仪。如图Fig.5所示,许多柔性光纤的传导光谱范围也只是从400nm开始。所以精确测量模拟器在300nm至400nm的光谱能量,需要采用特别的光缆,它的传导光谱范围覆盖UV-VIS。同时分光仪采用的CCD感光传感器件最好是UV增强型的。 Fig.5 光纤的传导光谱范围 Fig.6 KG3参考电池光谱响应
2.2 精确定标太阳能模拟器的光强:1000W/m2 @AM1.5G 光谱 通常,我们都会用一种称之为“参考电池片,Reference solar cell” 的标准电池片去定标模拟器的光强。需要注意的是,参考电池片也有不同的光谱响应范围。如果采用的是具有单晶硅太阳能电池光谱特性的参考电池片,它所标定的是光谱范围300nm至1200nm的光谱总的平均功率。和我们希望精确定标的光谱范围:300nm 至800nm 有时会有相当大的差别。
解决的方法之一是选择一种参考电池片具有和钙钛矿太阳能电池类似的光谱响应范围,如图Fig.6所示, KG3的参考电池片,它的光谱响应范围在300nm 至 900nm。 |