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已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池Calibrated Photovoltaic Reference Solar Cells

可追溯源到美國國家能源部可再生能源實驗室National Renewable Energy Laboratory(NREL)、或者中國計量科學研究院，通常用在太陽能電池分析測試設(shè)備上，采用已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池來校準光源的**光照強度，從而計算出被測太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。在太陽能電池I-V特性測試系統(tǒng)中，需采用已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池對太陽光模擬器的光照強度進行標定。已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池為50px*50px的單晶硅或多晶硅（可依據(jù)用戶需要定制模擬非晶硅）光伏電池，經(jīng)過老化、篩選，選擇穩(wěn)定性好、表面均勻的進行封裝。已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池安裝于方形鋁基座的中心，并裝有抗輻照玻璃保護窗口。已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池的下面裝有溫度傳感器。已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池和測溫傳感器均采用四端輸出的接線方式。

已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池證書介紹：

已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池測試證書包括光譜響應度，量子效率，I‐V 特性曲線等。每個已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池會有一份測試證書和獨立的數(shù)據(jù)記錄。證書記錄了已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池測量值及其不確定度，已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池溯源的基礎(chǔ)及各種參數(shù)數(shù)據(jù)，可以作為與ISO 相符合的質(zhì)量證書。同時還可以提供美國再生能源實驗室對已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池的校準數(shù)據(jù)。

已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池I‐V 特性曲線

在標準光照條件下，硅太陽能電池的典型輸出特征曲線如下圖，通過I-V 特性曲線可以計算出許多重要參數(shù)，如開路電壓(VOC)、短路電流(ISC)、**功率(Pmax)、**功率時的電流(Imax)、**功率時的電壓(Vmax)、填充因子(FF)、轉(zhuǎn)換效率(η)等等。

已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池技術(shù)規(guī)格

電池材料：單晶硅/多晶硅；

電池有效尺寸：20mm x 20mm；

窗口材料：空間抗輻照蓋片；

封裝材料：陽極氧化鋁；

外殼尺寸：70mm x 70mm x 20 mm；

溫度傳感器：100 Ω Pt 電阻；

電流電壓連接器：LEMO 插頭；

溫度連接器：LEMO 插頭；

已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池電性能：

標定輻照度：1000 W/m2；

操作電流：不超過200 mA；

操作溫度：10oC - 40oC；

轉(zhuǎn)換效率：大于16%；

填充因子：大于0.7；

短路電流：小于±0.5%；

已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池測試條件：

光譜：AM1.5；

標定溫度：25oC；

標定輻照度：1000 W/m2；

波長范圍：400 - 1100 nm；

已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池測試參數(shù)：

標準條件下的標定值CV (A/W/m2 );

標準條件下的短路電流Isc ( mA);

標準條件下的開路電壓Voc ( mV);

短路電流的溫度系數(shù)α(mA?oC-1);

開路電壓的溫度系數(shù)β(mV?oC-1);

電流**值Imax ( mA);

電壓**值Vmax ( mV);

功率**值Pmax ( mW);

填充因子FF;

光譜響應度Sr.

已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池常規(guī)特性

可露天使用（不適合長期室外使用）或者搭配太陽模擬器使用

50px×50px硅材料已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池

太陽能電池與封裝外殼之間具有良好的熱接觸

溫度探測

四線輸出

BK7玻璃窗口

窗口背面和太陽能電池表面鍍寬光譜增透膜

安裝孔符合WPVS已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池設(shè)計要求

已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池選配

GaAs已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池，可測試GaAs和CdTe材料

自己提供太陽能電池進行標定

石英窗口代替BK7玻璃窗口，或者采用濾光片代替BK玻璃窗口對特殊材料太陽能電池，比如非晶硅太陽能電池

RTD溫度傳感器或者熱電偶

導線連接器

定制其它尺寸已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池，或者定制其它尺寸安裝孔

已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池使用說明

已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池通常用于日常校準或測試光源（氙燈、太陽模擬器等）在被測太陽能電池表面所建立的總輻照度。太陽模擬器的輻照度發(fā)生變化時，照射在太陽能電池上產(chǎn)生的短路電流與太陽模擬器的輻照度之比接近常數(shù)，因此可以通過測量短路電流的大小來獲得太陽的輻照度。太陽能電池的標定值定義為：在標準測試條件下，已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池的短路輸出電流與輻照度之比，稱為CV值。當已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池的短路電流等于其標定值時，即可認為太陽模擬器的輻照度達到一個太陽常數(shù)，即1000W/m2。通過測量已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池在不同波長下的光譜響應度R(λ)，將其與標準AM1.5太陽輻射光譜分布或太陽模擬器光譜輻射分布S(λ)，相乘并積分可以得到短路電流密度，*后乘以電池的有效受光面積也可得到短路電流：

Jsc =∫R(λ)×S(λ) dλ，Isc = Jsc×A

其中Jsc ---短路電流密度，單位A/m2

R(λ)--- 光譜響應度，單位A/W；

S(λ)---光譜輻照度分布，單位W/m2/nm；

Isc ---短路電流，單位A；

A---電池有效受光面積，單位m2。

已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池使用方法：

1. 將已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池水平放置在太陽模擬器下，水冷接頭接入恒溫水箱，調(diào)整其設(shè)定溫度，使水溫恒定在25℃。

2. 將溫度傳感器的信號輸出端連接到熱敏電阻測溫儀上，隨時監(jiān)控已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池的溫度變化，若溫度超過25℃，可適當降低水箱的溫度。若溫度低于25℃，可適當提高水箱的溫度。

3. 將已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池的電信號輸出端接入電流計，調(diào)整太陽模擬器的輻照度輸出，記錄已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池的輸出電流變化，當已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池的短路電流達到其標稱的短路電流時，認為此時的太陽模擬器輸出為1000W/m2。

4. 掃描太陽能電池的I‐V 特性曲線時，依據(jù)表中接線方式將測試儀的電壓電流測試端連接到太陽能電池的信號插頭上，不要使太陽能電池的工作電流超過200mA。

已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池注意事項：

1. 已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池可以用于室外測量，但是不能經(jīng)常在戶外進行照射，應在較為干燥的環(huán)境中進行保存。

2. 運輸已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池時，注意保護好其玻璃窗口以免造成劃傷或破損。該玻璃窗口可用酒精進行清潔，但注意不要使液體滲入窗口與外殼的間隙中。

3. 不要在低于5 度或高于60 度的環(huán)境下使用該已校準的標準太陽能電池/參考太陽能電池。