[发明专利]一种太阳能电池损耗参数测量分析系统及使用方法

说明书

一种太阳能电池损耗参数测量分析系统及使用方法，包括测试光源、凸透镜、斩波器、单色仪、滤光系统及暗箱；暗箱内有标准样品测试台、积分球、温控样品室，且温控样品室与滤光系统共线；滤光系统与暗箱之间设有两条导轨；导轨分别固定有第一反光镜与第二反光镜、第三反光镜与第四反光镜；当导轨滑动至第一反光镜与温控样品室共线时，第二反光镜的反射光线射入标准样品测试台；当导轨滑动至第三反光镜与温控样品室共线时，第四反光镜的反射光线射入积分球；标准样品测试台、积分球、温控样品室及斩波器分别通过锁相放大器与控制系统相连。本发明可对标准太阳能电池板与待测太阳能电池板测量，无需更换测量样品，同时可得到反射率、量子效率等参数。

技术领域

本发明涉及太阳电池参数测量系统及使用方法，尤其是一种太阳能电池损耗参数测量分析系统及使用方法。

背景技术

随着光伏产业的迅速发展，太阳电池成本不断下降，光伏发电成为取代传统化石能源、缓解能源危机的一个有效途径。由于当前工业生产工艺水平的限制，目前大批量生产的电池器件仍存在不同程度的电学损耗问题，与转换效率的理论极限有差距。因此，如何通过表征测量准确找到电池损耗发生的原因，也就找到了提高电池转换效率的关键。太阳电池的量子效率是衡量太阳电池器件性能的一个关键指标。通过在一定波段中单色光扫描下对太阳能电池的短路电流的测量，可得出相对应的量子效率，以反映出其在不同波长下的光电转换效率。然而，常规的太阳电池表征方法，其测得的结果只能笼统地反馈整个电池器件的性能，为各种损耗效应的综合积累的结果，却无法获得太阳电池损耗的具体原因。因此也就难于有针对性地改进电池制备技术。进而，结合反射率、I-V特性曲线，分析电池器件不同界面、体材中的载流子的复合行为，发现电池损耗发生的区域，对电池制备工艺的改进、结构设计有指导意义。

其次，现有的大多数测试平台设计多为单光路系统，只能得出待测样品的某一量子效率的数据，而并不能同时在同一实验条件下获得、并处理电池的其他相关数据，比如表面反射率、开路电压、短路电流、填充因子,以及温度对于太阳能电池的影响；更不具备分析模块与图形处理模块对测量结果分析反馈出电池损耗的原因。对于量子效率与IV测试部分，虽已有交流法、多步法等测量途径，但这些方法中仍然需要将标准样品与待测样品分别测量，无法排除替换样品或时间上的先后顺序导致在测量过程环境变化带来的系统影响。此外，不同光照、温度环境对电池性能的影响，是在不同地区人们选用太阳能电池的考虑因素。传统测试系统不具有相应的测量结构和设计，无法实现关于温度差异对太阳能电池量子效率等参数的影响，这也是存在的一个缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种既可对太阳能电池板的量子效率进行测量又可对其表面反射率、开路电压、短路电流、填充因子等参数进行测量及分析的太阳能电池损耗参数测量分析系统及使用方法。