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钙钛矿(perovskite) 太阳能电池的测试技术

2014-5-18 12:18| 发布者: solartest| 查看: 17877| 评论: 0|原作者: 王宇昶|来自: Ive-solar

摘要: 一种称之为钙钛矿的材料具有绝佳的光电转化能力,被视为太阳能电池的最新应用材料,应用在太阳能领域仅仅2-3年,已经成功地将太阳能电池光电转换效率提高到15%,这已经接近市场上硅太阳能电池的20%的转换率。南洋理 ...
       如果选用的太阳能模拟器具有如图Fig.4所示的光谱匹配度(±10%),采用上述的KG3 参考电池定标出的模拟器光强,已经能够满足日常的测试要求。如果需要更准确的测量钙钛矿太阳能电池的转换效率,那就需要采用额外的二种方法:

       方法一:光谱失配因子修正:M系数;
       模拟器的实际光谱失配是个动态参数,它的数值随灯的使用时间而发生变化,通常红外波长的能量会随灯的使用时间而增加,而紫外波长的能量相对减少。所以在模拟器新安装,开始使用的时候,即使有如图Fig.4所示的理想的光谱,但是经过400-500小时的使用,光谱的失配度可以达到±25%,虽然它仍然是A级光谱。


       要计算这个失配因子M系数,就必须精确测量出:模拟器实际的、当下的光谱:Es(λ);以及钙钛矿太阳能电池的光谱响应:ST(λ)。ERef(λ)是AM1.5G光谱,SR(λ) 是参考电池的光谱响应。

 

       方法二:定标钙钛矿太阳能电池的短路电流:Isc/Jsc;

       参考光谱响应ST(λ)的定义:       ST(λ) = 产生的短路电流 / 照射在它上面的光谱功率,单位: (A W-1 nm-1)

       如果能够精确测量钙钛矿太阳能电池的光谱响应,那么,它在AM1.5G 光谱的太阳光照射下的短路电流是可以计算出来的:

       Isc (AM1.5G) = ∫光谱响应 SR(λ) X AM1.5G 光谱;

       但前提条件是:测量光谱响应SR(λ) 必须满足以下条件:

   测量用的单色光必须均匀地覆盖整个电池表面;
   整个电池表面的光照强度接近1000W/m2;
   电池的温度控制在25度±2oC;

 

       具备这样的测试条件和测量能力的实验室需要投入大量的资金和人员。维护这些设备就更需要有训练有素的团队。中国光伏测试网已联合新加坡维信科技,把在新加坡的成功经验和技术移植来中国,建立起了具备以上测试能力的实验室,开放给国内的大学,研究所,满足研究生,博士生对精确测量电池转换效率,以及Isc Loss Analysis的需求。欢迎国内大学研究所的研究生,博士生,前来使用我们的测量设备。也欢迎进行技术交流与合作,共同开发光伏测试技术、测试理论和测量方法,共同促进中国光伏事业的发展。

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