一种双面太阳电池组件电性能测试方法及装置

摘要

一种双面太阳电池组件电性能测试方法及装置，属于太阳电池性能测试领域，其特征在于：通过两个光源系统同时向双面太阳电池组件的正面和背面以辐照度初始值进行照射；待两个光源系统输出的光源辐照度处于平稳状态后，将辐照度调整至设定值，在光照时间内调节负载，测量双面电池组件正面和背面的电流、电压，得到双面电池组件的IV特性曲线，完成电性能测试。在一次测试过程中，通过正面和背面的参考电池，辐照度能够自调整并实现精确控制，使得IV测试的更加准确。

权利要求

1.一种双面太阳电池组件电性能测试方法，其特征在于：通过两个光源系统同时向双面太阳电池组件的正面和背面以辐照度初始值进行照射；两个光源根据正面和背面光源系统以辐照度初始值工作，因辐照度初始值与光源系统硬件电路参数相关，辐照度初始值与设定值会存在偏差，故辐照度初始值在数据采集前，需待两个光源系统输出的光源辐照度处于平稳状态后，将辐照度调整至设定值；

在双面太阳电池组件的正面和背面设置参考电池，并通过参考电池各自接收的光源辐照度进行判断，正面和背面参考电池根据实测的短路电流Isc1和Isc2与标定值StdIsc1和StdIsc2比较作为系数与光源辐照度初始值相乘，并将光源辐照度调整到预定值；

当双面太阳电池组件正面和背面的光源辐照度到设定值后，在光照时间内调节负载，测量双面电池组件正面和背面的电流、电压，得到双面电池组件的IV特性曲线，完成电性能测试。

2.一种双面太阳电池组件电性能测试装置，其特征在于：包括依次连接的控制器、光源系统和供电系统；所述光源系统包括正面光源系统和背面光源系统；所述正面光源系统和背面光源系统分居测试面两侧；所述正面光源系统和背面光源系统之间设置有正面参考电池和背面参考电池；所述正面参考电池和背面参考电池设置于测试面上，且参考电池正面分别对应各自的光源方向；控制器用于控制光源系统的光源辐照度；正面参考电池和背面参考电池用于获得实测的短路电流Isc1和Isc2，通过与标定值StdIsc1和StdIsc2比较作为系数与光源辐照度初始值相乘，并通过控制器将光源辐照度调整到设定值。

说明书

一种双面太阳电池组件电性能测试方法及装置

技术领域

[0001] 本发明属于太阳电池性能测试领域，尤其涉及一种双面太阳电池组件电性能测试方法及装置。

背景技术

[0002] 双面太阳电池组件是正反两面都能将光能转换为电能的一种太阳电池组件。当太阳光照到双面组件时，部分光线会被周围的环境反射到双面组件的背面，这部分光被电池吸收，从而对电池的光电流和效率产生一定的贡献，从而使得组件的发电增益进一步提高。

[0003] 目前随着市场上双面太阳电池组件的增多，且以N型组件或P型高效组件居多，进而采用传统单面闪光太阳电池组件测试仪，在一次测试中很难准确测试组件的功率，使得用户不能作出正确评估。为了能测试准确，目前测试方法上，常采用的有等效光强法、公式法，都是采用单面闪光，且在测试时，正面和背面都要满足在标准条件下测试，遮光材料遮挡背面，组件正面测试完成后，翻转组件，遮光材料遮挡正面，再次进行测试，分别得到组件正面和背面电性能参数，测试效率低，且误差较大。

发明内容

[0004] 本发明旨在解决上述问题，提供一种双面太阳电池组件电性能测试方法及装置。

[0005] 本发明所述双面太阳电池组件电性能测试方法，通过两个光源系统同时向双面太阳电池组件的正面和背面以辐照度初始值进行照射；待两个光源系统输出的光源辐照度处于平稳状态后，将辐照度调整至设定值，在光照时间内调节负载，测量双面电池组件正面和背面的电流、电压，得到双面电池组件的IV特性曲线，完成电性能测试。

[0006] 本发明所述双面太阳电池组件电性能测试方法，包括如下具体步骤：

[0007] 1）首先两个光源根据正面和背面光源系统以辐照度初始值工作，因辐照度初始值与光源系统硬件电路参数相关，辐照度初始值与设定值会存在偏差，故辐照度初始值在数据采集前，需将辐照度初始值调整到设定值；

[0008] 2）在双面太阳电池组件的正面和背面设置参考电池，并通过参考电池各自接收的光源辐照度进行判断，正面和背面参考电池根据实测的短路电流Isc1和Isc2与标定值StdIsc1和StdIsc2比较作为系数与光源辐照度初始值相乘，并将光源辐照度调整到预定值；

[0009] 3）当双面太阳电池组件正面和背面的光源辐照度到设定值后，采集系统在光照时间内通过调节负载大小，测量不同负载下的电流和电压，得到组件的IV特性曲线，完成电性能测试。根据IV特性曲线及组件内的太阳电池片尺寸和连接情况，通过软件算法，得到组件的相关电性能参数，如开路电压Voc、短路电流Isc、最大工作电压Vmax、最大工作电流Imax、最大功率Pmax、填充因子FF、串联电阻Rs、并联电阻Rsh、及效率Eff等参数。

[0010] 本发明所述双面太阳电池组件电性能测试装置，包括依次连接的控制器、光源系统和供电系统；所述光源系统包括正面光源系统和背面光源系统；所述正面光源系统和背面光源系统分居测试面两侧；所述正面光源系统和背面光源系统之间设置有正面参考电池和背面参考电池；所述正面参考电池和背面参考电池设置于测试面上，且参考电池正面分别对应各自的光源方向。控制器用于控制光源系统的光源辐照度；正面参考电池和背面参考电池用于获得实测的短路电流Isc1和Isc2，通过与标定值StdIsc1和StdIsc2比较作为系数与光源辐照度初始值相乘，并通过控制器将光源辐照度调整到设定值；被测试的双面太阳电池组件设置于正面光源系统和背面光源系统之间。

[0011] 本发明所述双面太阳电池组件电性能测试方法及装置，在一次测试过程中，通过正面和背面的参考电池，辐照度能够自调整并实现精确控制，使得IV测试的更加准确。

附图说明

[0012] 图1为本发明所述双面太阳电池组件电性能测试装置结构示意框图；

[0013] 图2为本发明实施例所述辐照度自调整示意图；

[0014] 图3为本发明实施例所述PID控制电路调节辐照度自调整示意图。

具体实施方式

[0015] 实施例一

[0016] 本发明所述双面太阳电池组件电性能测试装置，如图1所示，包括依次连接的控制器、光源系统和供电系统；所述光源系统包括正面光源系统和背面光源系统；所述正面光源系统和背面光源系统分居测量面两侧；所述正面光源系统和背面光源系统之间设置有正面参考电池和背面参考电池；所述正面参考电池和背面参考电池设置于同一水平面上。控制器用于控制光源系统的光源辐照度；正面参考电池和背面参考电池用于获得实测的短路电流Isc1和Isc2，通过与标定值StdIsc1和StdIsc2比较作为系数与光源辐照度初始值相乘，并通过控制器将光源辐照度调整到设定值；被测试的双面太阳电池组件设置于正面光源系统和背面光源系统之间的测试面位置。组件和参考电池的电参量受到光照后，电池将光能转换为电能，通过控制器中的数据采集系统采集得到电池的电流和电压。

[0017] 本发明所述双面太阳电池组件电性能测试方法，包括如下具体步骤：

[0018] 1）首先两个光源根据正面和背面光源系统以辐照度初始值工作，因辐照度初始值与光源系统硬件电路参数相关，辐照度初始值与设定值会存在偏差，故辐照度初始值在数据采集前，需将辐照度初始值调整到设定值；

[0019] 2）在双面太阳电池组件的正面和背面设置参考电池，并通过参考电池各自接收的光源辐照度进行判断，正面和背面参考电池根据实测的短路电流Isc1和Isc2与标定值StdIsc1和StdIsc2比较作为系数与光源辐照度初始值相乘，并将光源辐照度调整到设定值；

[0020] 3）当双面太阳电池组件正面和背面的光源辐照度到设定值后，采集系统在光照时间内通过调节负载大小，测量不同负载下的电流和电压，得到组件的IV特性曲线，完成电性能测试。根据IV特性曲线及组件内的太阳电池片尺寸和连接情况，通过软件算法，得到组件的相关电性能参数，如开路电压Voc、短路电流Isc、最大工作电压Vmax、最大工作电流Imax、最大功率Pmax、填充因子FF、串联电阻Rs、并联电阻Rsh、及效率Eff等参数。

[0021] 如图2所示，在T0-T1时间段内，两个光源闪光后，光源辐照度为不平稳状态，表现为振荡现象，当经过短暂时间后，两个光源系统光源输出处于平稳状态后，即在T1-T2时间段内，辐照度达到初始值。而此时辐照度初始值与设定值存在偏差，如高于或低于初始值，故需将正面和背面光源的辐照度进行调整，实现方式即调整辐照度控制电路的参考电压实现辐照度调整。最后当辐照度达到设定值且保持一定平稳时间，即T2-T3范围内，控制器中的数据采集系统通过调节负载大小，同时测量不同负载下的电流和电压，得到组件的IV特性曲线。

[0022] 实施例二

[0023] 如图3所示，在T0-T1时间段内，依据正面和背面光源系统中硬件电路参数设定值，两个光源辐照度响应到设定值，同样设定值的大小需要PID控制电路调节硬件电路输出参数，改变两个光源辐照度大小，满足光源输出为设定的辐照度值。在T1-T2时间段内，完成各项电性能测试。

[0024] 实施例三

[0025] 测试对象为标板时，同样在组件正面和背面光照后，在未到达辐照度预定值前，除组件正面和背面的参考电池实测电流值与标定值作出比较外，同时标板也会根据实测短路电流值与标定值作比较，即参考电池与组件的两种比较系数与实测辐照度相乘后，将辐照度自调整到满足真正的测试条件，无需双面系数的测量，一次测试即可完成组件正面和背面电性能测试。