Một, Lời bài hát: WhyIEC 60904-1 có quan trọng không?

Trong nghiên cứu và phát triển, sản xuất, chứng nhận và giao dịch các sản phẩm PV, các chỉ số hiệu suất cốt lõi của chúngCông suất tối đa (Pmax), điện áp mạch hở (Voc), dòng ngắn mạch (Isc) và yếu tố làm đầy (FF) – tất cả đều bắt nguồn trực tiếp từ đường cong đặc trưng I-V. Nếu các phương pháp đo lường không thống nhất, dữ liệu được đo bởi các phòng thí nghiệm khác nhau, các thiết bị khác nhau sẽ không thể so sánh được và trao đổi thương mại và công nghệ trong toàn ngành sẽ rơi vào hỗn loạn.

Mục đích chính của IEC 60904-1 là:Đặc điểm kỹ thuật của phương pháp đo lường, đảm bảo rằng cùng một mẫu được thử nghiệm trong bất kỳ phòng thí nghiệm đáp ứng tiêu chuẩn nào cho kết quả phù hợp caoĐó là.IEC 61215 (độ bền thành phần), IEC 61646 (mô-đun màng) và hầu hết các tiêu chuẩn kiểm tra quang điện khác đều được coi là "tiêu chuẩn trong tiêu chuẩn".

Hai, Thông số kỹ thuật sản phẩm: - Type: Digital Multifunction Imaging System - Standard Functions: Copy, Print (STC

Các phép đo theo tiêu chuẩn IEC 60904-1 phải được đo trênThông số sản phẩm Thông tin sản phẩm Bình Luận(Điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn, STC)Tiếp theo, đây là điểm chuẩn cho tất cả các dữ liệu so sánh. STC được định nghĩa là:

·Độ hòatan nguyênthủy(Bức xạ): 1000 W / m²

·Độ dày mối hàn góc (Nhiệt độ tế bào): 25 ° C

·Hạt chia organic (quang phổ): AM 1.5G(Chất lượng không khí làB5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)

Giải mã các điểm chính:

1. Nhiệt độ pin ≠ Nhiệt độ môi trường:Yêu cầu rõ ràng tiêu chuẩn là "nhiệt độ tiếp xúc pin" là 25 ° C. Trong thử nghiệm thực tế, các thành phần tạo ra nhiệt khi làm việc và nhiệt độ thường cao hơn nhiệt độ môi trường xung quanh. Do đó, thử nghiệm thường cần phải được thực hiện trên một nền tảng điều khiển nhiệt độ và được theo dõi và điều chỉnh theo thời gian thực đến 25 ° C thông qua cảm biến nhiệt độ.

2. Kết hợp quang phổ:Phổ của nguồn sáng mô phỏng phải phù hợp với phổ chuẩn AM 1.5G. Sự không phù hợp phổ là một trong những nguồn chính gây ra lỗi đo lường. Các tiêu chuẩn được ràng buộc bởi độ phù hợp quang phổ (Spectral Match), đòi hỏi độ phù hợp trong một dải nhất định từ 0,75 đến 1,25.

3. Độ đồng nhất của bức xạ:Sự không đồng đều của bức xạ trên mặt phẳng thử nghiệm có thể dẫn đến lỗi đo lường, đặc biệt là đối với các thành phần diện tích lớn. Tiêu chuẩn nghiêm ngặt yêu cầu tính đồng nhất không gian - thời gian của độ chiếu xạ.

Ba, Yêu cầu thiết bị chính và hiệu chuẩn

Mô phỏng năng lượng mặt trời (Solar Simulator)

Mô phỏng năng lượng mặt trời là tái hiệnThiết bị quan trọng cho điều kiện "ánh sáng" trong STC. Các tiêu chuẩn có ba đánh giá chính cho nó:

·Độ hòatan nguyênthủy(Sự phù hợp quang phổ):Như đã đề cập ở trên.

·Độ hòatan nguyênthủy(Không đồng nhất của bức xạ):Độ không đồng đều phải nhỏ hơn ± 2% trong toàn bộ khu vực thử nghiệm.

·thời hạn: permanant-never Lift ban (VĨNH VIỄN) (Bất ổn định tạm thời):Trong quá trình đo, dao động của độ bức xạ phải nhỏ hơn ± 1%.

Phòng thí nghiệm nên được ưu tiênMô phỏng để đảm bảo độ chính xác đo cao nhất.

Đo lường 4 dây (Kelvin Sensing)

Tiêu chuẩn rất khuyến khích sử dụngPhương pháp đo bốn dâyĐến lấyĐường cong I-V. Điều này là do sự hiện diện của điện trở dây và điện trở tiếp xúc trong vòng thử nghiệm tạo ra sự sụt giảm áp suất đáng kể khi đo dòng điện lớn, dẫn đến các phép đo công suất thấp.

·** Đường dây lực lượng (Force Lines): ** Chịu trách nhiệm truyền tải dòng điện, đường kính dây dày hơn và được sử dụng để mang dòng điện lớn.

·** Dây cảm ứng (Sense Lines): ** Chịu trách nhiệm đo điện áp, đường kính dây mỏng, phát hiện điện áp thực trực tiếp ở cả hai đầu của thiết bị, tránh giảm áp suất trên dây.

Sử dụng hệ thống 4 dây để đo chính xácChìa khóa cho Voc, Pmax và FF.

3. Kiểm soát và đo nhiệt độ

·Nền tảng điều khiển nhiệt độ:Thường là một tấm kim loại, bên trong được làm mát thông qua, có thể nhanh chóng ổn định mẫu ở 25 ° C. Tính đồng nhất nhiệt độ bề mặt của nền tảng là rất quan trọng.

·Cảm biến nhiệt độ:Phải sử dụng các cảm biến có độ chính xác cao, hiệu chuẩn (như PT100/1000). Cảm biến phải được gắn chặt vào mặt sau của mẫu và càng gần càng tốt với vị trí có thể đại diện cho nhiệt độ trung bình của mẫu. Đối với các thành phần, thường yêu cầu sử dụng nhiều cảm biến để lấy trung bình.

Thiết bị tham chiếu (Reference Device)

Vì rất khó để đo trực tiếp bức xạ tuyệt đối, các phòng thí nghiệm thường sử dụngThành phần tham chiếu được đánh dấuPin (Reference Cell/Module)Để thiết lập và theo dõi mức độ bức xạ của mô phỏng đến 1000 W/m².

·Điều chỉnh nguồn gốc:Các thiết bị tham chiếu phải được gửi thường xuyên đến các phòng thí nghiệm (như NREL, ISE, ESTI, v.v.) để hiệu chỉnh theo các tiêu chuẩn cao hơn, đảm bảo rằng các giá trị của chúng có thể được truy xuất theo tiêu chuẩn quốc tế.

·Kết hợp phản ứng quang phổ:Lý tưởng nhất, phản ứng phổ của thiết bị được kiểm tra với thiết bị tham chiếu phải nhất quán nhất có thể để giảm lỗi (lỗi không phù hợp phổ) do độ lệch của phổ mô phỏng so với AM1.5G. Nếu không nhất trí, cần phải tính toán lỗi và sửa đổi.

Bốn, Quy trình kiểm tra và xử lý dữ liệu

1. chuẩn cmnr (ổn định):Các mẫu cần được chiếu sáng đầy đủ gần STC trước khi thử nghiệm hoặc theo yêu cầu của các tiêu chuẩn liên quan để làm cho chúng hoạt động ổn định.

2. Đặt điều kiện:Sử dụng thiết bị tham chiếu để điều chỉnh bức xạ mô phỏng đến 1000 W/m². Thiết lập và ổn định nền tảng điều khiển nhiệt độ ở 25 ° C (cần xem xét khớp nối nhiệt, nhiệt độ nền tảng thực tế có thể không phải 25 ° C).

3. Đo lường:Quét I-V nhanh chóng sau khi nhiệt độ mẫu ổn định và độ chiếu xạ ổn định. Tốc độ quét phải đủ nhanh để tránh thay đổi nhiệt độ của thiết bị trong quá trình quét.

4. Điều chỉnh nhiệt độ và bức xạ:Dữ liệu thô (Iraw, Vraw) thu được từ các phép đo, nếu không thu được ở 25 ° C và 1000 W/m² chính xác, cần được điều chỉnh theo STC theo công thức được cung cấp theo tiêu chuẩn.

hoặcSửa chữa hiện tại:Isc tỷ lệ thuận tuyến tính với độ chiếu xạ.

hoặcSửa điện áp:Voc có mối quan hệ tiêu cực với nhiệt độ (khoảng -0,3%/° C cho Si).

5. Báo cáo:Báo cáo cuối cùng nên bao gồm các đường cong I-V đã được sửa đổi và được đánh dấu rõ ràng Voc, Isc, Pmax, Vmp, Imp, FF và các điều kiện thử nghiệm thực tế (bức xạ, nhiệt độ).

Năm, Những thách thức thường gặp và thực tiễn tốt nhất

·Lỗi phân phối quang phổ:Đây là nguồn sai lầm lớn nhất. Chiến lược đối phó là sử dụng thiết bị tham chiếu phù hợp với phản ứng phổ của các loại công nghệ thiết bị được thử nghiệm, chẳng hạn như silicon đơn tinh thể, silicon đa tinh thể, CIGS, perovskite.

·Kiểm soát nhiệt độ không chính xác:Đảm bảo mẫu tiếp xúc nhiệt tốt với nền tảng kiểm soát nhiệt độ (sử dụng keo dẫn nhiệt) và cung cấp đủ thời gian ổn định.

·Tốc độ quét không đúng:Quét quá chậm có thể làm tăng nhiệt độ và quét quá nhanh có thể dẫn đến hiệu ứng điện dung ảnh hưởng đến hình dạng của đường cong. Cần tối ưu hóa tốc độ quét dựa trên điện dung thiết bị và tính năng mô phỏng.

·Hiệu chuẩn thiết bị:Thiết lập một chương trình hiệu chuẩn định kỳ nghiêm ngặt bao gồm kiểm tra hiệu suất mô phỏng, hiệu chuẩn các thông số điện (vạn năng, tải điện tử) và hiệu chuẩn cảm biến nhiệt độ.

Sáu, Tóm tắt

IEC 60904-1 cung cấp một bộ ngôn ngữ và thang đo phổ biến cho thế giới PV. Sự hiểu biết sâu sắc về các chi tiết kỹ thuật của nó và tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu của nó đối với thiết bị, môi trường và quy trình vận hành là cách để có được dữ liệu đáng tin cậy, có thể lặp lại và có thể so sánh về hiệu suất quang điện. Với sự ra đời của TOPCon loại n, HJT, Perovskite và các công nghệ mới khác, đặt ra yêu cầu cao hơn về độ chính xác của thử nghiệm, tuân thủ các nguyên tắc cơ bản của IEC 60904-1 và hiểu ý nghĩa vật lý đằng sau nó là rất quan trọng để thúc đẩy đổi mới công nghệ và đảm bảo thương mại công bằng trên thị trường.