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3 分析与讨论 3.1 稳态模拟器下样品位置与I-V 曲线 第一次用稳态模拟器测试温度系数时, 在25℃~ 60℃的整个温度范围内,被测样品的I-V 曲线出现了比较明显的台阶(由于该样品在脉冲模拟器下的I-V 曲线测试没有异常,外观检测也没有发现明显的缺陷。稳态模拟器下I-V 曲线的台阶可能是由于光照不均造成的)。由于该模拟器是BBA级[3],样品放置在有效测试面积的边缘可能会存在较大的光强不均匀性,在随后两次测试中调整样品,使其靠近有效测试面积的中心位置。图3 是调整前后组件温度为40℃左右时的I-V 曲线。显然,调整后的I-V 恢复正常,没有出现之前的台阶现象。此外,稳态模拟器测试系统的4 个热电偶的监测结果表明,稳态法温度系数测试过程中,样品背板不同点的温差在10℃~ 25℃之间,也在很大程度上证明了上述论断。 3.2 稳态模拟器下测试温度系数的重复性 表1 是在三个不同时间内利用稳态法测得的温度系数。表中,α、β、γ 分别代表短路电流Isc、开路电压Voc 和峰值功率Pmp 的相对温度系数。平均值是三次温度系数测试结果的算术平均值,相对标准差是由极差法[4] 计算得到的标准差占平均值的百分比。标准差计算过程中的极差系数C 取1.64。需要声明的是,表1 中温度系数计算时温度采用的是样品背板上某一个定点的温度。 表1 稳态法测试所得相对温度系数列表
从表1 中相对标准差来看,电流温度系数α 的波动很大,为33.875%,β 和γ 相对较小。这一方面是由于电流温度系数α 本身的绝对值较小,容易导致较大的相对误差。另一方面,硅太阳能电池的短路电流与光强呈线性关系。测试过程中虽然对样品的位置进行了调整,但不可能大幅改变样品表面光的辐照不均匀性和不稳定度(整个测试期间,监测点光强在1 049 ~ 1 115 W/m2 之间波动),加上样品表面较大的温差分布使得光伏组件电参数的测试不确定度变大,从而影响了温度系数计算结果的可靠性。 (a) 位置调整前 (b) 位置调整后 图3 测组件在稳态模拟器下的I-V 曲线
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