晶體硅太陽電池設(shè)計-太陽電池測試

1、第三章 太陽電池測試3.1太陽模擬器3.1.1概述太陽電池是將太陽能轉(zhuǎn)變成電能的半導(dǎo)體器件，從應(yīng)用和研究的角度來考慮，其光電轉(zhuǎn)換效率、輸出伏安特性曲線及參數(shù)是必須測量的，而這種測量必須在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)太陽光下進行才有參考意義。如果測試光源的特性和太陽光相差很遠，則測得的數(shù)據(jù)不能代表它在太陽光下使用時的真實情況，甚至也無法換算到真實的情況，考慮到太陽光本身隨時間、地點而變化，因此必須規(guī)定一種標(biāo)準(zhǔn)陽光條件，才能使測量結(jié)果既能彼此進行相對比較，又能根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)陽光下的測試數(shù)據(jù)估算出實際應(yīng)用時太陽電池的性能參數(shù)。3.1.2太陽輻射的基本特性3.1.2.1幾個描述光的物理概念：（1）發(fā)光強度。按照1979年第1

2、6屆國防計量會議（CGPN）確定，以坎德拉（cd）為發(fā)光強度的計量單位?？驳吕且还庠丛诮o定的方向上的光強度，該光源發(fā)出頻率為540´1012Hz的光學(xué)輻射，且在此方向上的輻射強度為1/683WSr-1（2）光通量。光通量的單位是流明（lm），它用來計量所發(fā)出的總光量，發(fā)光強度為1cd的點光源，向周圍空間均勻發(fā)出4p流明的光能量。（3）光強度。指照射于一表面的光強度，它用勒克斯（lx）作為單位，當(dāng)1lm光通量的光強射到1m2面積上時，該面積所受的光照度（簡稱照度）就是1lx。（4）輻射度，通常稱為光強，即入射到單位面積上的光功率，單位是W/m2或mw/cm2。3.1.2.2輻照度及其

3、均勻性對空間應(yīng)用，規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)輻照度為1367w/m2（另一種較早的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為1353 w/m2），對地面應(yīng)用，規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)輻照度為1000 w/m2。實際上地面陽光和很多復(fù)雜因素有關(guān)，這一數(shù)值僅在特定的時間及理想的氣候和地理條件下才能獲得。地面上比較常見的輻射照度是在600900 w/m2范圍內(nèi)，除了輻照度數(shù)值范圍以外，太陽輻射的特點之一是其均勻性，這種均勻性保證了同一太陽電池方陣上各點的輻照度相同。3.1.2.3光譜分布太陽電池對不同波長的光具有不同的響應(yīng)，就是說輻照度相同而光譜成分不同的光照射到同一太陽電池上，其效果是不同的，太陽光是各種波長的復(fù)合光，它所含的光譜成分組成光譜分布曲線，而且其

4、光譜分布也隨地點、時間及其它條件的差異而不同，在大氣層外情況很單純，太陽光譜幾乎相當(dāng)于6000K的黑體輻射光譜，稱為AMO光譜。在地面上，由于太陽光透過大氣層后被吸收掉一部分，這種吸收和大氣層的厚度及組成有關(guān)，因此是選擇性吸收，結(jié)果導(dǎo)致非常復(fù)雜的光譜分布。而且隨著太陽天頂角的變化，陽光透射的途徑不同吸收情況也不同。所以地面陽光的光譜隨時都在變化。因此從測試的角度來考慮，需要規(guī)定一個標(biāo)準(zhǔn)的地面太陽光譜分布。目前國內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定，在晴朗的氣候條件下，當(dāng)太陽透過大氣層到達地面所經(jīng)過的路程為大氣層厚度的1.5倍時，其光譜為標(biāo)準(zhǔn)地面太陽光譜，簡稱AM1.5標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜。此時太陽的天頂角為48.19&#

5、176;，原因是這種情況在地面上比較有代表性。3.1.2.4總輻射和間接輻射在大氣層外，太陽光在真空中輻射，沒有任何漫射現(xiàn)象，全部太陽輻射都直接從太陽照射過來。地面上的情況則不同，一部分太陽光直接從太陽照射下來，而另一部分則來自大氣層或周圍環(huán)境的散射，前者稱為直接輻射，后者稱為天空輻射。二部分合起來稱為總輻射，在正常的大氣條件下，直接輻射占總輻射的75%以上，否則就是大氣條件不正常所致，例如由于云層反射或嚴重的大氣污染所致。3.1.2.5輻照穩(wěn)定性天氣晴朗時，陽光輻照是非常穩(wěn)定的，僅隨高度角而緩慢的變化，當(dāng)天空有浮云或嚴重的氣流影響時才會產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象，這種氣候條件不適宜于測量太陽電池，否則會

6、得到不確定的結(jié)果。32太陽模擬器綜上所述，標(biāo)準(zhǔn)地面陽光條件具有1000 w/m2的輻照度，AM1.5的太陽光譜以及足夠好的均勻性和穩(wěn)定性，這樣的標(biāo)準(zhǔn)陽光在室外能找到的機會很少，而太陽電池又必須在這種條件下測量，因此，唯一的辦法是用人造光源來模擬太陽光，即所謂太陽模擬器。321穩(wěn)態(tài)太陽模擬器和脈沖式太陽模擬器穩(wěn)態(tài)太陽模擬器是在工作時輸出輻照度穩(wěn)定不變的太陽模擬器，它的優(yōu)點是能提供連續(xù)照射的標(biāo)準(zhǔn)太陽光，使測量工作能從容不迫的進行。缺點是為了獲得較大的輻照面積，它的光學(xué)系統(tǒng)，以及光源的供電系統(tǒng)非常龐大。因此比較適合于制造小面積太陽模擬器，脈沖式太陽模擬器在工件時并不連續(xù)發(fā)光，只在很短的時間內(nèi)（通常是

7、毫秒量級以下）以脈沖形式發(fā)光。其優(yōu)點是瞬間功率可以很大，而平均功率卻很小。其缺點是由于測試工作在極短的時間內(nèi)進行，因此數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，在大面積太陽電池組件測量時，目前一般都采用脈沖式太陽模擬器，用計算機進行數(shù)據(jù)采集和處理。322太陽模擬器的電光源及濾光裝置用來裝置太陽模擬器的電光源通常有以下幾種：鹵光燈：簡易型太陽模擬器常用鹵光燈來裝置。但鹵光燈的色溫值在2300K左右，它的光譜和日光相差很遠，紅外線含量太多，紫外線含量太少。作為廉價的太陽模擬器避免采用昂貴的濾光設(shè)備，通常用3cm厚的水膜來濾除一部分紅外線，使它近紅外區(qū)的光譜適當(dāng)改善，但卻無法補充過少的紫外線。冷光燈：冷光燈是由鹵鎢燈和

8、一種介質(zhì)膜反射鏡構(gòu)成的組合裝置。這種反射鏡對紅外線幾乎是透明的，而對其余光線卻能起良好的反射作用。因此經(jīng)反射后紅外線大大減弱而其它光線卻成倍增加。和鹵鎢燈相比，冷光燈的光譜有了大輻度的改善，而且避免了非常累贅的水膜濾光裝置。因此目前簡易型太陽模擬器多數(shù)采用冷光燈。為了使它的色溫盡可能的提高些，和冷光罩配合的鹵鎢燈常設(shè)計成高色溫，可達3400K，但使它的壽命大大縮短，額定壽命僅50小時。因此需經(jīng)常更換。氙燈：氙燈的光譜分布從總的情況來看比較接近于日光，但在0.8m0.1m之間有紅外線，比太陽光大幾倍。因此必須用濾光片濾除，現(xiàn)代的精密太陽模擬器幾乎都用氙燈作電源，主要原因是光譜比較接近日光，只要分

9、別加上不同的濾光片即可獲得AM0或AM1.5等不同的太陽光譜。氙燈模擬器的缺點從光學(xué)方面來考慮是它的光斑很不均勻，需要有一套復(fù)雜的光學(xué)積分裝置來使光斑均勻。從電路來考慮是它需要一套復(fù)雜而比較龐大的電源及起輝裝置?？偟膩碚f，氙燈模擬器的缺點是裝置復(fù)雜，價格昂貴，特別是有效輻照面積很難做得很大。脈沖氙燈：脈沖式太陽模擬選用各種脈沖氙燈作為光源，這種光源的特點是能在短時間內(nèi)發(fā)出比一般光源強若干倍的強光，而且光譜特性比穩(wěn)態(tài)氙燈更接近于日光。由于亮度高通常可放在離太陽電池較遠的位置進行測量，因此改善了輻照均勻性，可得到大面積的均勻光斑。33太陽模擬器某些光學(xué)特性的檢測331輻照不均勻度的檢測輻照不均勻度

10、是對測試平面上不同點的輻照度來說，當(dāng)輻照度不隨時間改變時，輻照度不隨時間改變時，輻照不均勻度按下式計算:輻照不均勻度±（最大輻照度最小輻照度）/（最大輻照度最小輻照度）×100在測量單體電池時，輻照不均勻度應(yīng)使用不超過待測電池面積1/4的檢測電池來檢測。在測量組件時，應(yīng)使用不超過待測組件面積1/10的檢測電池來檢測。332輻照不穩(wěn)定的檢測測試平面上同一點的輻照度隨時間改變時。輻照不穩(wěn)定度按下式計算輻照不穩(wěn)定度±（最大輻照度最小輻照度）/（最大輻照度最小輻照度）333光譜失配誤差計算光譜失配誤差=式中：和分別是被測電池（T）和標(biāo)準(zhǔn)電池（S）在AM1.5狀態(tài)下的相對光

11、譜電流，即光譜電流i()與短路電流I之比：B()1定義為光譜，它表示太陽模擬器光譜輻照度sim()和AM1.5的光譜輻照度。AM1.5()的相對偏差：即 由上述容易看到，在兩種特殊情況下光譜失配誤差消失：一種情況是太陽模擬器的光譜和標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜完全一致，另一種情況是被測太陽電池的光譜響應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的光譜響應(yīng)完全一致。這兩種特殊情況都難以嚴格地實現(xiàn)，而二種情況相比之下，后一種情況更難實現(xiàn)，因為待測太陽電池是多種多樣的，不可能每一片待測電池都配上和它光譜響應(yīng)完全一致的標(biāo)準(zhǔn)太陽電池。光譜響應(yīng)之所難于控制，一方面出于工藝上的原因，在眾多復(fù)雜因素的影響下，即使是同工藝、同結(jié)構(gòu)、同材料，甚至是同一批生

12、產(chǎn)出來的太陽電池，并不能保證具有完全相同的光譜響應(yīng)，另一方面來自測試的困難，光譜響應(yīng)的測量要比伏安特性麻煩得多，也不易測量正確，不可能在測量伏安特性之前先把每片太陽電池的光譜響應(yīng)測量一下。因此為了改善光譜匹配，最好的辦法是設(shè)計光譜分布和標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜非常接近的精密型太陽模擬器，從而對太陽電池的光譜響應(yīng)不必再提出要求。3.4 單體太陽電池測試測量太陽電池的電性能歸結(jié)為測量它的伏安特性，由于伏安特性與測試條件有關(guān)，必須在統(tǒng)一的規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)測試條件下進行測量，或?qū)y量結(jié)果換算到標(biāo)準(zhǔn)測試條件，才能鑒定太陽電池電性能的好壞，標(biāo)準(zhǔn)測試條件包括標(biāo)準(zhǔn)太陽光（標(biāo)準(zhǔn)光譜和標(biāo)準(zhǔn)輻照度）和標(biāo)準(zhǔn)測試溫度，溫度可以人工控制。

13、標(biāo)準(zhǔn)太陽光可以人工模擬，或在自然條件下尋找。使用模擬陽光，光譜取決于電光源的種類及濾光、反光系統(tǒng)。輻照度可以用標(biāo)準(zhǔn)太陽電池短路電流的標(biāo)定值來校準(zhǔn)。為了減少光譜失配誤差，模擬陽光的光譜應(yīng)盡量接近標(biāo)準(zhǔn)陽光光譜，或選用和被測量電池光譜響應(yīng)基本相同的標(biāo)準(zhǔn)太陽電池。測量伏安特性的原理框圖如下：圖4.1 測量伏安特性的電路框圖注意：測量太陽電池的電壓和電流，應(yīng)從被測件的端點單獨引出電壓線和電流線。3.4.1測試項目（1）開路電壓Voc（2）短路電流Isc（3）最佳工作電壓Vm（4）最佳工作電流Im（5）最大輸出功率Pm（6）光電轉(zhuǎn)換效率h（7）填充因子FF（8）伏安特性曲線或伏安特性（9）短路電流溫度系數(shù)

14、a，簡稱電流溫度系數(shù)（10）開路電壓溫度系數(shù)b， 簡稱電壓溫度系數(shù)（11）內(nèi)部串聯(lián)電阻Rs（12）內(nèi)部并聯(lián)電阻Rsb3.4.2電性能測試的一般規(guī)定3.4.2.1標(biāo)準(zhǔn)測試條件標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定地面標(biāo)準(zhǔn)陽光光譜采用總輻射的AM1.5標(biāo)準(zhǔn)陽光光譜。地面陽光的總輻照度規(guī)定為1000 w/m2。標(biāo)準(zhǔn)測試溫度規(guī)定為25°C對定標(biāo)測試，標(biāo)準(zhǔn)測試溫度的允許差為+ 1°C。對非定標(biāo)準(zhǔn)測試。標(biāo)準(zhǔn)測試溫度允許差為+2°C。如受客觀條件所限，只能在非標(biāo)準(zhǔn)條件下進行測試，則必須將測量結(jié)果換算到標(biāo)準(zhǔn)測試條件。3.4.3測量儀器與裝置（1）標(biāo)準(zhǔn)太陽電池標(biāo)準(zhǔn)太陽電池用于校準(zhǔn)測試光源的輻射照度。對AM1.5

15、工作標(biāo)準(zhǔn)太陽電池作定標(biāo)測試時，用AM1.5二級標(biāo)準(zhǔn)太陽電池校準(zhǔn)輻射度。在非定標(biāo)測試中，一般用AM1.5工作標(biāo)準(zhǔn)輻照度，要求時用AM1.5級標(biāo)準(zhǔn)太陽電池。（2）電壓表（包括一切測量電壓的裝置）電壓表的精度應(yīng)不低于0.5級。電流表內(nèi)阻應(yīng)小到能保證在測量短路電流時，被電池兩端的電壓不超過開路電壓的3%。當(dāng)要求更精確時，在開路電壓的3%以內(nèi)可利用電壓和電流的線性關(guān)系來推算完全短路電流。推薦用數(shù)學(xué)毫伏表測量取樣電阻兩端電壓降的方法來測量電流。（4）取樣電阻取樣電阻的精確度應(yīng)不低于+0.2%。必須采用四端精密電阻電池短路電流和取樣電阻值的乘積應(yīng)不超過電池開路電壓的3%。（5）負載電阻負載電阻應(yīng)能從零平滑地

16、調(diào)節(jié)到10KW以上。必須有足夠的功率容量，以保證在通電測量時不會因發(fā)熱而影響測量精度。當(dāng)可變電阻不能滿足上述條件時，應(yīng)采用等效的電子可變負載。（6）函數(shù)記錄儀函數(shù)記錄儀有于記錄太陽電池的伏安特性曲線。函數(shù)記錄儀的精密應(yīng)不低于0.5級。對函數(shù)記錄儀內(nèi)阻的要求和對電壓表內(nèi)阻的要求相同。（7）溫度計溫度計或測溫系統(tǒng)的儀器誤差應(yīng)不超過+0.5°C測量系統(tǒng)的時間響應(yīng)不超過1秒。測量探頭的體積和形狀應(yīng)保證它能盡量靠近太陽電池的pn結(jié)安裝。（8）室內(nèi)測試光源輻照度、輻照和均勻度、穩(wěn)定度、準(zhǔn)直性及光譜分布均應(yīng)符合一定的要求。3.4.4基本測試方法所規(guī)定的測試項目中，開路電壓和短路電流可以用電直接測量

17、，其它參數(shù)從伏安特性求出。太陽電池伏安特性應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)地面陽光、太陽模擬器或其它等效的模擬陽光下測量。太陽電池的伏安特性應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)條件下測試，如受客觀條件所限，只能在非標(biāo)準(zhǔn)條件下測試，則測試結(jié)果應(yīng)換算到標(biāo)準(zhǔn)測試條件。在測量過程中，單體太陽電池的測試溫度必須恒定在標(biāo)準(zhǔn)測試溫度?？梢杂谜诠夥▉砜刂铺栯姵亟M件、組合板或方陣的測試溫度模擬陽光的輻射度只能用標(biāo)準(zhǔn)太陽電池來校準(zhǔn)，不允許用其它輻射測量儀表。用于校準(zhǔn)輻照度的標(biāo)準(zhǔn)太陽電池應(yīng)和待測太陽電池具有基本相同的光譜響應(yīng)。（注：系指同材料、同結(jié)構(gòu)、同工藝的太陽電池）。3.4.5從非標(biāo)準(zhǔn)測試條件換算到標(biāo)準(zhǔn)測試條件電流和電壓換算公式:當(dāng)測試溫度、輻照度和標(biāo)準(zhǔn)測試條

18、件不一致時，可用以下?lián)Q算公式校正到標(biāo)準(zhǔn)測試條件：式中：I1、V1：待校正的特性曲線的座標(biāo)點。I2、V2：校正后的特性曲線的對應(yīng)座標(biāo)點。ISC：所測試電池的短路電流。IMR ：標(biāo)準(zhǔn)電池在實測條件下的短路電流。T1 ：測試溫度。T2 ：標(biāo)準(zhǔn)測試溫度。RS ：所測電池的內(nèi)部串聯(lián)電阻。K ：曲線校正因子，一致可取K1.25´10-3W/°Ca：所測電池在標(biāo)準(zhǔn)輻照度下，以及在所需的溫度范圍內(nèi)的短路電流溫度系數(shù)。b：和上述短路電流溫度系數(shù)相對應(yīng)的開路電壓溫度系數(shù)。注：以上各參數(shù)的單位必須統(tǒng)一。3.4.6室外陽光下測試1） 測試場地及周圍環(huán)境測試場地周圍的地面空曠，不遮光。反光及散光的任

19、何物體。測試場地周圍地面上應(yīng)無高反射的物體，如冰雪、白灰和亮沙子等。2）氣候及陽光條件天氣及晴朗，太陽周圍無云。陽光總輻照度不低于標(biāo)準(zhǔn)總輻射度的80%。天空散射光所占比例不大于總射的25%。在測試周期內(nèi)，輻照的產(chǎn)穩(wěn)定度應(yīng)不大于+1%。3）安裝要求被測電池、標(biāo)準(zhǔn)電池應(yīng)安裝在同一平面上，并盡量靠近，測試平面的法線和入射光線的夾角應(yīng)不大于5°3.4.7太陽電池內(nèi)部串聯(lián)電阻的測量1） 本方法在太陽模擬器或其它模擬陽光下測量太陽電池內(nèi)部串聯(lián)電阻，所用的裝置和測量伏安特性的裝置相同。但要求測試平面上的輻照度大致能在600 w/m2到1200 w/m2范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。2） 用二種不同的輻照度，分別測量

20、二條伏安特曲線，畫在同一座標(biāo)上，如圖4.2。二種輻照度大致取為900 w/m2和1100 w/m2，不需知道正確的數(shù)值。輻照度改變時要求溫度變化不超過2°C。3） 圖中，在二條曲線的最大功率點附近各選擇一點P和Q，使?jié)M足ISC1IPISC2IQ4） 按下式算出RS15） 保持溫度不變，把輻照度調(diào)節(jié)到700 w/m2左右，再描繪一條伏安特曲線3。6） 重復(fù)6.3和6.4從曲線2和3算出RS3，從曲線1和3算出RS2。7） 被測太陽電池的內(nèi)部串聯(lián)電阻。圖4.2 伏安特性曲線3.4.8太陽電池電流和電壓溫度系數(shù)的測量太陽電池的短路電流溫度系數(shù)a和開路電壓溫度系數(shù)b隨輻照情況而改變，并與溫度

21、有關(guān)，因此必須在規(guī)定的輻照條件下進行測量。而測量結(jié)果只在所測的溫度范圍內(nèi)適用，溫度范圍根據(jù)需要來確定。1） 測試光源用太陽模擬器或其它模擬陽光，推薦使用脈沖式太陽模擬器。2） 溫度傳感器附著在被測的太陽電池上，盡量靠近pn結(jié)。3） 被測器件安裝在能控制溫度的測試架上，接觸面應(yīng)有良好的熱傳導(dǎo)，溫度恒定在標(biāo)準(zhǔn)測試溫度。4） 工作標(biāo)準(zhǔn)電池和被測電池并排放置在測試平面的有效輻照區(qū)內(nèi)。5）工作標(biāo)準(zhǔn)電池校準(zhǔn)輻照度。6）把溫度調(diào)節(jié)到所需溫度范圍的最低點，測量開路電壓和短路7）把溫度升高10°C，穩(wěn)定后再測量開路電壓和短路電流。8） 重復(fù)7.7，直到所需溫度范圍的最高點。9） 用統(tǒng)計方法處理數(shù)據(jù)，畫

22、出短路電流溫度以及開路電壓溫度二條曲線。10）在所需溫度范圍的中點，求出上述二條曲線的斜率，即a和b。11）太陽電池組件、組合板和方陣的溫度系數(shù)可根據(jù)單體電池的溫度系數(shù)，以及單體電池串、并聯(lián)個數(shù)算出。式中：aC和bC是單體電池的電流和電壓溫度系數(shù)。a和b是組件、組合板或方陣的電流和電壓溫度系數(shù)。nP：單體電池的并聯(lián)個數(shù)。nS：單體電池串聯(lián)個數(shù)。12）當(dāng)溫度低于環(huán)境溫度時，為了防止被測器件的表面生成冷凝水珠，可以用干燥的氮氣保護，必要時在高真空中測試。3.5非晶硅太陽電池電性能測試須知非晶硅太陽電池電性能測試方法從原則到具體程序都和單晶硅、多晶硅太陽電池電性能測試相同，但必須注意以下幾點區(qū)別，否

23、則可能導(dǎo)致嚴重的測量誤差。3.5.1校準(zhǔn)輻照度應(yīng)選用恰當(dāng)?shù)摹Ｓ糜诜蔷Ч杼栯姵販y試的非晶硅標(biāo)準(zhǔn)太陽電池來校準(zhǔn)輻照度。由于非晶硅太陽電池，將會得到毫無意義的測試結(jié)果。當(dāng)然，按照光譜失配的理論，如果所選的用的測試光源十分理想，那么，即使用單晶硅標(biāo)準(zhǔn)太陽電池校準(zhǔn)輻照度也能獲得正確的結(jié)果。3.5.2光源 用于非晶硅太陽電池電性能測試的光源應(yīng)盡可能選用在0.30.8m波長范圍內(nèi)，光譜特性非常接近一塌胡涂AM1.5太陽光譜的太陽模擬器。在自制太陽模擬器的情況下，應(yīng)當(dāng)給出從0.30.58m波長范圍，內(nèi)光譜分布的詳細數(shù)據(jù)或曲線，以便計算光譜失配誤差。3.5.3光譜響應(yīng)非晶硅太陽電池的光譜響應(yīng)特性與所加偏置光

24、及偏置電壓有關(guān)，在非標(biāo)準(zhǔn)條件下進行測試和換算時應(yīng)注意有關(guān)情況。3.6 太陽電流組件測試和環(huán)境試驗方法3.6.1測試項目太陽電池組件參數(shù)測量的內(nèi)容，除常用的和單體太陽電池相同的一些參數(shù)外，還應(yīng)包括絕緣電阻、絕緣強度、工作溫度、反射率及熱機械應(yīng)力等參數(shù)。3.6.2組件電性能參數(shù)測量中所需的參考組件關(guān)于太陽電池電性能參數(shù)測量方法的總原則已在x3、x4、x5等節(jié)中作了說明，這些原則性的方法當(dāng)然也適用于組件參數(shù)測量。這里需要補充的首先是，在組件參數(shù)測量中和能采用參考組件來校準(zhǔn)輻照度要比直接用標(biāo)準(zhǔn)太陽電池來校準(zhǔn)輻照度更值得推薦，在室內(nèi)測試和室外測試二種情況下，對參考組件的形狀、尺寸、大小的要求不一致。在室

25、內(nèi)測試的情況下，要求參考組件的結(jié)構(gòu)、材料、形狀、尺寸等都盡可能和待測組件相同。而室外陽光下測量時，上述要求可稍微放寬，即可以采用尺寸較小，形狀不完全相同的參考組件。3.63太陽電池組件測試方法3.6.31組件的額定工作溫度(NOCT)額定工作溫度NOCT 和Nominal Operating Cell Temperature的編寫，其定義是太陽電阻組件在輻照度為800 w/m2、環(huán)境溫度20°C、風(fēng)速為1m/S的環(huán)境條件下，太陽電池的工作溫度。某種組件的額定工作溫度和它的實際工作溫度tr以及環(huán)境溫度te之間有如下的經(jīng)驗公式：式中E為測量時的實際輻照度。由于太陽電池組件的實際工作溫度常

26、難以直接測定。因此采用上式公式來進行估算是有意義的。測定了環(huán)境溫度及輻照度便可根據(jù)它的NOCT數(shù)據(jù)來估算實際工作溫度。各種組件的NOCT應(yīng)當(dāng)由專門機構(gòu)來測定。某種組件的NOCT取決于它的封裝情況，以下一組典型的NOCT數(shù)據(jù)可作為參考標(biāo)準(zhǔn)。組件封裝狀況 NOCT（°C）用玻璃做基板無氣隙封裝 41用玻璃做基板的有氣隙封裝 60采用帶有散熱片的鋁質(zhì)基板 40采用不帶散熱的鋁質(zhì)基板 43采用塑料基板 473.6.3.2電阻的測量絕緣電阻測量是測量組件輸出端和金屬基板或框架之間的絕緣電阻。在某些環(huán)境試驗項目進行前后都需測量絕緣電阻。在測量前先作安全檢查，對于已經(jīng)安裝使用的方陣首先應(yīng)檢查對地電

27、位、靜電效應(yīng)，以及金屬基板、框架、支架等接地是否良好等，建議最好光用容量足夠大的開關(guān)設(shè)備把待測方陣的輸出端短路后再進行測量，可以用普通的兆歐表來測量絕緣電阻，但應(yīng)選用電壓等級大致和待測方陣的開路電壓相當(dāng)?shù)恼讱W表。測量絕緣電阻時，大氣相對溫度應(yīng)不大于75%。3.7 地面用硅太陽電池組件環(huán)境試驗概況地面用太陽電池組件常年累月運行于室外環(huán)境，必須能反復(fù)經(jīng)受各種惡劣的氣候條件及其它多變的環(huán)境條件，并保證要在相當(dāng)長的額定壽命（通常要求15年以上）內(nèi)其電性能不發(fā)生嚴重的衰退，為此在出廠前因按規(guī)定抽樣進行各項環(huán)境模擬試驗，以下簡略介紹環(huán)境試驗的具體項目及技術(shù)要求。在環(huán)境試驗項目進行前后（注意：這里是指每一個項目進行前后）均需觀察和檢查組件外表有無異?，F(xiàn)象，最大輸出功率的下降是否大于5%