专利汇可以提供一种太阳能电池IV特性的检测装置及其检测方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 太阳能 电池 IV特性的检测装置,包括: 太阳能电池 片、 光谱 仪 探头 、光电探测器、光谱仪、光功率计、 电流 电压 源、太阳能电池 量子效率 检测仪和计算机;光谱仪的探头置于太阳能电池片的表面,用于探测太阳能电池片的电致发光光谱;电流电压源的输出端与太阳能电池片连接;光电探测器置于太阳能电池片的表面,用于读取绝对电致发光强度或光功率,其输出端与光功率计的输入端相连;太阳能电池量子效率检测仪测量太阳能电池片的外部量子效率;光谱仪与光功率计的输出端均与计算机连接,根据绝对电致发光强度或光功率与太阳能电池片的外部量子效率以及电池内部电压的关系,得到I‑V特性。本发明还公开了一种太阳能电池IV特性的检测方法。,下面是一种太阳能电池IV特性的检测装置及其检测方法专利的具体信息内容。
1.一种太阳能电池IV特性的检测装置,其特征在于,包括:太阳能电池片(2)、光谱仪探头(3)、光电探测器(4)、光谱仪(5)、光功率计(6)、电流电压源(7)和太阳能电池量子效率检测仪(8)、计算机(9);所述光谱仪探头(3)置于所述太阳能电池片(2)的表面一定距离处,用于探测所述太阳能电池片(2)的电致发光光谱;
所述电流电压源(7)的输出端与所述太阳能电池片(2)连接;
所述光电探测器(4)置于所述太阳能电池片(2)的表面一定距离处,用于读取绝对电致发光强度或光功率,其输出端与所述光功率计(6)的输入端相连;
所述太阳能电池量子效率检测仪(8)用于测量太阳能电池片(2)的外部量子效率;
所述光谱仪(5)与所述光功率计(6)的输出端均与所述计算机(9)连接,根据绝对电致发光强度及所述太阳能电池片(2)的外部量子效率,得到I-V特性。
2.如权利要求1所述的太阳能电池IV特性的检测装置,其特征在于,所述光谱仪(5)的波长检测范围覆盖所述太阳能电池片(2)的光谱响应范围。
3.如权利要求1所述的太阳能电池IV特性的检测装置,其特征在于,所述光谱仪(5)光谱测量方式为:利用光谱仪探头的探测,或自由空间的光探测。
4.如权利要求1所述的太阳能电池IV特性的检测装置,其特征在于,所述光电探测器(4)的波长检测范围覆盖所述太阳能电池片(2)电致发光光谱的光谱范围。
5.如权利要求1所述的太阳能电池IV特性的检测装置,其特征在于,所述太阳能电池量子效率检测仪(8)测量外部量子效率波长检测范围覆盖所述太阳能电池片(2)的光谱响应范围。
6.如权利要求1所述的太阳能电池IV特性的检测装置,其特征在于,所述计算机(9)所检测所述太阳能电池片的IV特性为以下公式表示:
其中V为电池内部电压,k为玻尔兹曼常数,T为开尔
文温度,q为电荷常数,R(I)为实验测得的绝对电致发光光子发射率,单位为photons/(s·cm2),EQE为实验测得的太阳能电池外部量子效率,
h为普朗克常数,c为真空光速,Eg为电池的禁带宽度;太阳能电池工作条件下,Isun=q∫EQE(E)SAM1.5(E)dE,Isun为在空气质量AM1.5的光谱条件下的电流密度,V与(Isun-I)的关系即光照条件下太阳能电池I-V特性。
7.如权利要求1所述的太阳能电池IV特性的检测装置,其特征在于,进一步包括设置于所述太阳能电池片(2)底部的基板(1)。
8.一种利用如权利要求1-6之任一项所述检测装置的太阳能电池IV特性的检测方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:利用所述电流电压源(7)向所述太阳能电池片(2)的电极施加电流或电压;
步骤二:将所述光谱仪探头(3)置于所述太阳能电池片(2)的表面上方,利用所述光谱仪(5)测量所述太阳能电池片(2)的电致发光光谱,以确认发光波段;
步骤三:将所述光电探测器(4)放置于距离所述太阳能电池片(2)表面上方,通过所述光功率计(6)读取绝对电致发光强度或发光功率;
步骤四:利用计算机控制电流电压源输出不同大小的电流,读取功率计测量的不同太阳能电池注入电流对应的电致发光强度或发光功率;
步骤五:利用所述太阳能电池量子效率检测仪(8)测量所述太阳能电池片(2)的外部量子效率及其随波长的变化关系;
步骤六:通过所述太阳能电池片(2)的绝对电致发光强度与外部量子效率及电池的内电压之间如以下公式所述关系得到所述太阳能电池片(2)的内电压:
其中V为电池内部电压,k为玻尔兹曼常数,T为开尔
文温度,q为电荷常数,R(I)为实验测得的绝对电致发光光子发射率,单位为photons/(s·cm2),EQE为实验测得的太阳能电池外部量子效率,
h为普朗克常数,c为真空光速,Eg为电池的禁带宽度;太阳能电池工作条件下,Isun=q∫EQE(E)SAM1.5(E)dE,Isun为在空气质量AM1.5的光谱条件下的电流密度,V与(Isun-I)的关系即光照条件下太阳能电池I-V特性;
通过测量的正向注入电流与绝对电致发光强度的关系得到注入电流与内电压的关系,测得I-V特性。
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