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太阳能电池测试中电子负载的应用实例

发布时间:2020-07-01 02:33:12 阅读: 来源:展示柜厂家

太阳能作为一种“取之不竭,用之不尽”的能源,具有普遍、安全、无害、巨大及长久的特点,现在在人们的生活中得到广泛的应用,如太阳能热水器、太阳能空调、太阳能照明等,而这些又需要到另外一种太阳能产品——太阳能电池,作为一种能把太阳能从光能转化为电能并予以保存的电力设备,与其他电池设备具有如下优点:(1)太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且无须开采和运输,可以太阳能电池可以直接把太阳能转化为电能。(2)利用太阳能来发电,不会像火力及水力发电,不会污染环境,也不会阻拦河流,它是最清洁能源之一,在环境污染及水资源稀缺越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的,而太阳能电池则可有效地把太阳能转化为电能予以保存下来。(3)每年到达地球表面上的太阳能辐射约相当于130万亿吨煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源,这就给太阳能电池提供了充足的能源动力。(4)根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的,可给太阳能电池发展一个广阔而长远的空间。太阳能产业的成长增加了对太阳能电池测试和测量解决方案的需求,而且随着太阳能电池尺寸的增大和效率的提高,电池测试需要运用更大的电流和更高的功率水平,这就要求采用更加灵活的测试设备。通常需要测量太阳能电池的几项关键参数,这些参数主要是:●开路电压。在电流等于0时的电池电压。●短路电流。当负载电阻等于0时,从电池流出的电流。●电池的最大功率输出。电池输出最大功率时的电压值和电流值。●电池的电压值。●电池的电流值。● 电池串联电阻。● 电池旁路电阻(或并联电阻)。常见解决方案现在,太阳能电池测试解决方案主要有两种形式:完整的交钥匙系统和通用的测试仪器。如果需要在太阳能电池最大输出功率时进行测试,许多研究实验室都具备低功耗四象限电源(有时也称为SMU),并具有以下功能:● 提供精确的正电压和负电压(“提供”也可称为“施加”)。● 提供精确的正向和反向电流(提供反向电流也被称为电流流入到电源中)。● 精确地测量待测器件(DUT)的电压和电流(测量也被称为检测)。大多数高精度四象限电源都只能提供3A的电流或20W的连续功率。在测试较小的单个电池时,这些最大电流和功率是可接受的,但是随着电池技术向更高的效率、更大的电流密度和更大的电池尺寸推进,电池的功率输出将很快会超出这些四象限电源的最大额定值。太阳能模组的输出通常会超过50W,而且可能会爬升至300W或更高,这意味着许多针对模组的测试都无法使用四象限电源来完成。在这些情况下,工程师应当借助于现成的电子负载、直流电源、DMM和数据采集设备,包括温度测量、扫描、转换和数据记录设备,以便在宽泛的操作范围内灵活地进行独特的测试,并且达到预期的测试精度。例如,可以使用数据采集系统来扫描环境和待测器件的温度,已校准的参考电池的电压,以及在测试中需要捕获的各种其他测试参数。?对于太阳能电池的测试,一般标准的电子负载就可用于测试太阳能电池。考虑到太阳能电池会产生能量,当使用四象限电源对它进行测试时,电源的实际工作模式是:太阳能电池在电源的端子上施加一个正电压。同时,电流从太阳能电池流入四象限电源的端子,这意味着四象限电源看到的是反向电流(就其端子而言)。在这些条件下,也可以称四象限电源是“电源沉”。

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