太阳能电池板标准测试方法-

太阳能电池板标准测试方法(2011-03-1421:30:56)转载标签：杂谈太阳能电池板标准测试方法（模拟太阳能光）一、开路电压：用500W的卤钨灯，0～250V的交流变压器，光强设定为3.8~4.0万LUX，灯与测试平台的距离大约为15-20CM，直接测试值为开路电压；二、短路电流：用500W的卤钨灯，0～250V的交流变压器，光强设定为3.8~4.0万LUX，灯与测试平台的距离大约为15-20CM，直接测试值为短路电流；三、工作电压：用500W的卤钨灯，0～250V的交流变压器，光强设定为3.8~4.0万LUX，灯与测试平台的距离大约为15-20CM，正负极并联一个相对应的电阻，（电阻值的计算：R=U/I），测试值为工作电压；四、工作电流：用500W的卤钨灯，0～250V的交流变压器，光强设定为3.8~4.0万LUX，灯与测试平台的距离大约为15-20CM，串联一个相对应的电阻，（电阻值的计算：R=U/I），测试值为工作电流。?问:太阳能电池板在阴天或日光灯下能产生电吗?答:准确的说法是产生很小的电流.基本上可以说是忽略不计.问:在白炽灯下或阳光下能产生多大电流?答:在白炽灯下距离远近都是有差别的.同样阳光下上午,中午,下午,产生的电流也是不同的.问:太阳能测试标准是什么?在白炽灯下多大灯泡多远距离测试算标准呢?答:太阳能测试标准光照强度为:40000LUX,温度:25度.我们做过测试一般白炽灯100W,距离0.5-1CM,这样测试和标准测试相差不大.问:太阳能电池板寿命是多长时间?答:一般封装方式不同使用寿命会不同,一般钢化玻璃/铝合金外框封装寿命20年以上.环氧树脂封装15年以上.问:为什么太阳能电池在太阳底下和出厂测试参数不同?答:99%工厂用流明计测出的是光通量的数值.但是实际上太阳能电池板是根据照度来转换电能的，照度越强功率值越大太阳能电池和电池板测试解决方案已有158次阅读2011-6-2511:51|个人分类:光伏文档|关键词:解决方案太阳能电池电池板迅速增长的太阳能产业对太阳能电池及电池板测试有极为紧迫的需要。如今的解决方案大体又有两种：一是全套专用的系统，二是利用现有标准化仪器及软件进行系统集成。集成的方案能建造更低成本的测试系统，并可根据测试要求的变化修改测试系统。例如，如果您的测试要求更高精度或更宽电流范围，需要更换的就只是测试系统中的个别仪器，而不是整个系统。此外，标准化的硬件和软件也可用于其它的测试系统。太阳能电池在研发、质量保证和生产中都需要测试。虽然对于不同的行业和应用，如用于太空或在地面上，测量精度、速度和参数的重要性会有不同，但有一些在任何测试环境都必须测量的重要参数：1、开路电压(Voc)，没有电流时的电池电压2、短路电流(Isc)，负载电阻为零时从电池流出的电流3、电池最大功率输出(Pmax)，电池产生最大功率时的电压和电流点。通常把I-V曲线上的Pmax点作为最大功率点(MPP)4、Pmax的电压(Vmax)，电池在Pmax的电压电平5、Pmax的电流(Imax)，电池在Pmax的电流电平6、器件的转换效率(η)，太阳能电池接到电路时转换（从吸收光至电能）和收集功率的百分比。计算方法是用标准条件（STC）和太阳能电池表面积（Ac,单位是m2）下的最大功率点Pmax除以输入光辐照度(E,单位是W/m2)7、填充因子(FF)，最大功率点Pmax与开路电压(Voc)及短路电流(Isc)之比8、电池的二极管特性9、电池的串联电阻10、电池的旁路电阻太阳能电池开路电压(Voc)一般在3V至0.6V范围，短路电流(Isc)通常低于8A。太阳能电池板通常定义为封装和连接在一起的一个以上电池。太阳能电池板有不同的电压和电流范围，但功率产生能力一般为50W至300W。太阳能电池和电池板有许多相同的需测参数，如Voc,Isc,Pmax和I-V曲线。图1.太阳能电池I-V曲线。这里的两象限电源是指一种能够吸入和输出电流，即具有正电流和负电流能力的仪器。这类仪器组合了电子负载和直流源的功能。在本节中，我们把这种两象限电源简称为“直流源”。负电流是指直流源作为电子负载吸入的阱电流，正电流是指直流源的输出电流。为捕获电池的Pmax，Voc，Isc和I–V特性，可让直流源工作于恒压（CV）模式，由此产生的电流，无论是正电流还是负电流，就都可用该直流源测量。当然，为得到高吞吐率和精确的I–V曲线，这样的仪器必须有高测量精度，以及实现快速和精确电压跳步变化的能力。由于太阳能电池测试往往需要长电缆，以及直流源和太阳能电池间存在着开关，因此需要直流源有远端感应能力。为防止测试系统中电压的振荡，远端感应必须有高稳定性。有害的振荡会降低精度和吞吐率。四象限直流源成本较高，但能提供负电压和负电流。它用于太阳能电池测试有两个原因：首先是为克服电池中的任何串联电阻。图2示出带串联电阻（Rs）的太阳能电池等效电路。图2.太阳能电池等效电路。您可用稍偏负的电压建立跨Rs的零电位，以进行真实的Isc测量。第二个原因是用负电压值全面表征电池电气特性可能需要对电池反向偏置。对电池施加反向偏置，在图3曲线的线性区测量电压变化引起的泄漏电流变化，就可计算电池的旁路或并联电阻，即电池的Rp。图3.太阳能电池的反向偏置区。在图3中，反向偏置电流代表从DC源流入至电池的电流。图3所示的电池击穿区也可由工作于反向偏置电流的电池超出线性区确定。两象限设备不能产生像四象限设备那样的负电压，但可通过简单的切换而作为四象限设备使用。图4a和4B显示用包括两象限直流源和一个简单矩阵开关的测试系统表征太阳能电池。在图4a中，用一个简单的矩阵开关把直流源输出线和远端感应线接到太阳能电池上。每个矩阵交叉点（+）代表矩阵中连接的行和列。矩阵中的每个机械开关都存在小阻抗，但只要直流源的远端感应输入有高阻抗（100kΩ），其影响就可忽略不计。图4a显示捕获太阳能电池I–V曲线的直流源和矩阵开关配置。在此设置时，直流源有能力向太阳能电池提供包括正电流和负电流的正电压。在图4B中，把直流源和矩阵开关配置为能提供负电流和正电流的负电压，以捕获太阳能电池的反向偏置电气特性。图4a.配置为捕获太阳能电池I–V曲线的太阳能电池电气特性测试装置。图4b.配置为捕获太阳能电池反向偏置特性的太阳能电池电气特性测试装置。选择图4a和4b这样的简单装置，您就能用两象限直流源和开关代替四象限电源。这是降低测试系统成本的好方法，因为四象限电源的售价通常是两象限电源的2至3倍。考虑到大多数太阳能测试装置中已经有用于数据采集的开关，即基础设施已经存在，因此在开关上只需增加很少的成本，甚至完全不需要再投入。但要注意在开关切换期间，直流源和太阳能电池间存在短暂的不连续性。由于直流源的限制，在0V处还会遇到附加的不连续性。许多直流源能把它的输出电压降到接近0V，例如10mV，但不能真正到达0V。直流源技术指标中的“电压范围”或“低电压范围”部分规定了最低输出电压能力。您的测试计划和电池必须容忍开关切换和可能的瞬间直流源不连续。如果电池不能容忍这一不连续性，就需要选择真正的四象限电源。太阳能电池板通常由多个电池组成，这些电池在封装中连接到一起。太阳能电池板有各种电压和电流范围，但功率产生能力一般为50W至300W。电池板的许多要测参数与太阳能电池是一致的，如Voc,Isc,Pmax和I–V曲线。电子负载是太阳能电池板测试的良好解决方案，因为它有宽功率范围和承受大阱电流的能力。电子负载通常有如图5所示的三种工作模式：恒流（CC）、恒压（CV）和恒阻（CR）。图5.电子负载工作模式。CV模式是跟踪C–V曲线的最好工作模式，因为此时您能逐步递增电压，同时测量被测电池板的电流输出。为确保全部I–V曲线跟踪能力，电子负载要有低至0V捕获Isc和高至Voc的能力。电子负载的测量精度随测试条件而异。如果您要提高电压和电流的测量精度，可用一台或两台数字万用表，以监视电压和进行电流测量。也可使用数字万用表和精密分流器进行电流测量。使用精密分流器时，可控制数字万用表的直流电压量程，从而能在低电流测量时得到更高的分辨率和精度。数字万用表提高了低量程电流和电压的测量精度，使电子负载成为可行的太阳能电池测试解决方案。电子负载和高精度数字万用表配套使用，即构成高度灵活和相对低价的太阳能电池和电池板测试系统。这样的仪器组合有宽功率范围和高精度，即使是在迅速发展的领域，您的测试系统也能保证很长的寿命周期。当要在室外或环境温度变化很大的地方测试时，这些电子负载有很好的温度系数指标。环境温度的变化将改变电子负载内置的测量指标，从而增加了测量的不确定度。在有宽范围温度变化的环境中，您可用温度系数指标进行补偿。在太阳能电池和电池板测试中，通常不仅需要得到被测电池或电池板的I–V曲线，而且还需要进行温度测量和测量经校准的参考电池。温度会直接影响电池或电池板的输出功率，所以在测试期间还应进行温度测量，以充分了解所有测试条件。经校准的参考电池用于标定给太阳能电池或电池板施加光源的效率。图6.太阳能电池板测试装置例子。图6是测试太阳能电池板的测试系统例子。该系统用开关测量单元代替昂贵和冗余的测量设备。可通过开关配置对多块太阳能电池或电池板做并行的测试。利用现有标准化仪器及软件集成的测试系统，其成本要低于全套专用的系统，而且又更多地灵活性和寿命周期。您能根据测试要求的变化更改测试系统，从而在不同测试系统上重复利用设备。我们在这篇文章中讨论了太阳能电池和电池板的测试参数和要求，说明如何用各种测试和测量仪器表征太阳能电池和电池板。太阳能电池和电池板测试方案的研究与设计由于新能源最近的红火，很多企事业单位都把眼光投到了这块新兴能源上，中间包括核能、风能、太阳能等。除了很多厂家积极投资到这部分产品之外，作为估价检测产品的各机构也纷纷开始修订很多新的检测标准。如何测试估价太阳能电池和电池板各环节的电气性能，当通过电源或电子负载激发布太阳能电池和电池板的各种电气性能，这时就必要可以显现其电参数以及可以记载相关电气特点趋势的测试仪器。由于太阳能电池以及电池板的应用非常广泛，除了在实验室的相关测试，也必要携带便利，操纵简便的各类测试仪器。??1、500kS/s的采样率，如果搭配记载仪，可以记载电压电流波形??2、测量太阳能电池和电池板内阻和电压的测试通过电池内阻测试仪（交流微电阻计3560、3561）高速、高精度、稳定的测量，能满足电池老化尝试时微小电压变化的测量3、电池板接点的测试电池板是由小块电池板连接形成，这时会必要电池与电池连接节点举行阻值的测试，我们可以提供3541直流微电阻计举行测试。4、温度与太阳能电池和电池板电气特点相关???????????5、太阳能电池直流大电流的充放电量和功率通过设定累计时间，把功率计整流方式设定为DC举行累计，来得到太阳能电池充放电电量和功率的情况。我们的AC/DC单相功率计3334、3334-01就可以举行此测量如，车用太阳能电池动力车，车上的太阳能电池的能转换成多少电量，就波及到一辆车能行驶多久，所以测试充放电量以及功率是非常关键的。6、估价太阳能发电用功率调节器的能效7、太阳能电池的绝缘耐压测试????8、估价太阳能电池和电池板发电质量???功率调节器→将直流转换为交流的装置**光电系统–功率调节器–测量能效环节光电系统测量功率调节器的能效能效=输出/输入依据上图所示，通过功率分析仪3390（4通道）即可直接查看如下电参数：初级(DC)●电压、电流、功率、脉动率(仅JIS)次级=输出(50/60Hz或DC)●电压、电流、功率、功率因数、畸变率、脉动率(用于DC输出，仅JIS)●整体估价初级和次级●效率、损耗除了查看电参数，同时也必要查看调节器输出端的瞬时波形变化情况，来举行特点判断。这个主要是查看瞬间是否有异常状况出现，依据查看高速采样记载的波形更能直观的反映出当时的情况，所以必要采样速度高于一般的10ms的采样，所以在此时就必要一台多通道且有高速采样率的存储记载仪记载电压、电流、温度在瞬间的变化状况。887