Application d'un compteur source de haute précision dans le test des caractéristiques des cellules solaires

Avec le développement rapide de l’économie mondiale et l’approfondissement de l’industrialisation, la demande humaine en énergie augmente de jour en jour. Comparé à l'énergie fossile non renouvelable, le rayonnement solaire peut maintenir une production constante pendant des dizaines de milliards d'années, et la conversion de l'énergie lumineuse en énergie électrique est un processus extrêmement important. Les cellules solaires sont un type de feuille semi-conductrice photoélectrique qui utilise la lumière du soleil pour produire directement de l’électricité. Lorsque l’éclairage remplit certaines conditions, il peut instantanément produire une tension et générer du courant en présence d’un circuit. Il est largement utilisé dans divers domaines tels que les transports, les communications et les satellites.

De la recherche et développement à la production, les cellules solaires sont soumises à des exigences de test différentes à chaque étape. Leurs caractéristiques photoélectriques comprennent les caractéristiques IV en volt-ampère, les caractéristiques de réponse spectrale SR et les caractéristiques d'efficacité quantique QE. Parmi ces caractéristiques, l'analyse des caractéristiques IV est essentielle pour déduire des paramètres importants liés aux performances des cellules solaires, notamment le courant maximal I-max et la tension maximale V-max, la tension à vide Voc, le courant de court-circuit Isc, le facteur de remplissage ff et le rendement de conversion η. Pour réaliser avec précision le test des caractéristiques IV des cellules solaires, le testeur doit utiliser une source lumineuse de simulation solaire pour irradier l'échantillon à une certaine distance, puis utiliser des instruments électriques de précision pour mesurer la courbe caractéristique IV afin d'obtenir les paramètres de la batterie.

En l'absence de lumière, la tension de polarisation continue spécifiée est nécessaire pour mesurer les caractéristiques IV des cellules solaires. La courbe caractéristique IV sous tension de polarisation directe est également mesurée. En l'absence de tension de polarisation, les caractéristiques IV des cellules solaires sous différentes conditions de charge sont mesurées par une lumière incidente de différentes longueurs d'onde (les caractéristiques de charge de plusieurs séries sont plus évidentes). Le courant de court-circuit Isc, la tension à vide Voc, la puissance maximale, le courant de fonctionnement optimal et la tension sont également mesurés. Le voltmètre numérique haute précision NGI N2600 intègre des fonctions de mesure de source, peut fournir des sources de tension et de courant de très haute précision et offre des fonctions de mesure répondant parfaitement aux besoins de test des caractéristiques IV des cellules solaires.

La réponse spectrale SR est un indicateur permettant d'évaluer la capacité de conversion photoélectrique des cellules solaires. Elle est obtenue en fournissant une lumière incidente de différentes longueurs d'onde, et le rapport entre le courant converti après réception de la lumière incidente et l'énergie lumineuse incidente constitue la réponse spectrale SR. Le sourcemètre de la série N2600 mesure avec précision le photocourant pour réaliser le test des caractéristiques du courant SR.

En général, les alimentations ne fonctionnent que dans les 1er et 3e quadrants, émettant de l'énergie comme source. La série N2600 offre un fonctionnement complet sur les quatre quadrants. Lorsqu'elle fonctionne dans les 2e et 4e quadrants, elle absorbe l'énergie comme charge. En mode source ou récepteur, elle mesure la tension, le courant et la résistance. Sa vitesse d'échantillonnage maximale peut atteindre 100 ks/s et sa vitesse de balayage est de 1 ms par point.