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太阳光模拟器测量光伏产品参数的误差分析

发布时间:2022-03-01 点击次数:115
  在光伏领域里,太阳光模拟器常用做模拟太阳光,再配以电子负载、数据采集器和计算机等配套设备,可以用来测量如太阳能电池片、太阳能组件等光伏器件的电性能,如Pmax、Imax、Vmax、FF、Eff、Rs、Rsh等。
  
  但是在测量这些参数时难免会出现误差,本文对影响模拟器测量误差的一些因素进行分析,以期能够解决光伏产品的研究及生产过程中出现的一些问题。
  
  1、光源相关,光强的稳定性,如果使用闪光模拟器,就代表着没有稳定的光辐照度。为了解决这个问题,实际测量时可以采用同步测量然后光辐照度修正的方法,也就是同时采样太阳电池组件的电压、电流和参考太阳电池的短路电流,然后将参考太阳电池标定的光辐照度归一化到标准光辐照度,得到的修正系数修正被测组件的电流。
  
  2、太阳光模拟器光辐照度均匀性误差,因为光伏组件面积一般都超过1m2,因此要在如此大的范围内实现光辐照度的高均匀性是比较困难的,其对组件I-V特性曲线的影响很明显。
  
  例如,在一个*太阳光模拟器下测量某个组件中,一些输出功率低的太阳电池处于比较高的辐照度下,另一些输出功率高的太阳电池处于比较低的辐照度下,而在另一个*太阳光模拟器下测量恰好相反,就可能产生8%的短路电流测量值的差别。
  
  3、光谱符合性偏差,氙灯的光谱分布随总辐射能量的变化而变化。即使相同的总辐射能量,氙灯的老化也使发光光谱发生变化。如果被测量的组件的光谱响应与参考太阳电池的光谱响应相同,就没有必要进行光谱修正。
  
  实际上,这两个愿望都是无法实现的,即使完全同材料同工艺制造的太阳电池的光谱响应也不可能完全相同。因此除了定期矫正光源的光谱外,作为参考的光伏器件尽量选用同待测器件相同的材料及加工工艺。
  
  4、温度测量的误差,一般的温度测量误差为±1℃,热量对于测量的影响几乎无法消除,特别是对于大面积的测量,因此对于温度传感器,无论是测量环境温度还是测量光伏器件表面温度的传感器精度必须达到十分之一度以内。
  
  综上所述,要保障光伏器件电性能的测量结果的精确度,不仅要对太阳光模拟器进行精巧的设计,而且在每一次测量前都要进行细致的调整,对于测试系统要定期进行校正与检测,另外对于测试环境要严格控制。

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