圖1：太陽能電池的電流電壓曲線圖

圖中文字中英對照：

常用解決方案

目前，太陽能電池測試解決方案分為兩大類：成套系統(tǒng)和通用測試儀器。成套系統(tǒng)適用于驗證和制造測試階段。這些系統(tǒng)可以確保測試的可重復(fù)性，因為它們經(jīng)過編程，可對太陽能電池進行一系列電池測試。

研究人員通常會使用半導(dǎo)體設(shè)計實驗室中的通用測試儀器。他們使用半導(dǎo)體器件參數(shù)分析儀測量二極管器件特性，使用LCR測量計(電感電容電阻測量計)測量材料/器件的電感、電容和電阻。

在測試整個太陽能電池輸出功率時，許多研究實驗室會使用低功率4象限電源(有時簡稱SMU)，該電源可以：

精確地供應(yīng)正和負電壓(供應(yīng)也稱施加)；

精確地供應(yīng)正和負電流(供應(yīng)負電流是將電流吸入電源的過程)；

精確測量被測件的電壓和電流(測量也稱感知)。

4象限電源的用途十分廣泛，但其能夠為被測件提供的最大電流和功率較小。大部分精密型4象限電源只能供應(yīng)3A或20W的連續(xù)電力。這種最大電流和功率適合小型獨立電池測試，但隨著電池技術(shù)的發(fā)展，電池的效率、電流密度和尺寸均出現(xiàn)了較大幅度的增長，電池功率輸出可能很快超過。

為此，工程師必須使用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)電子負載、直流電源、數(shù)字萬用表、數(shù)據(jù)采集設(shè)備構(gòu)成靈活的測試系統(tǒng)，才能在廣泛的工作范圍內(nèi)對這些太陽能電池模塊進行測試，同時保證測量精度。例如，您可以使用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)掃描環(huán)境溫度、被測件溫度、校準(zhǔn)參考電池的電壓以及其他需要在測試中捕獲的測試參數(shù)。

戶外測試

有些工程師會使用交鑰匙的太陽能電池測試設(shè)備來進行測試，這種設(shè)備采用一種太陽能模擬器，這是一種標(biāo)準(zhǔn)化的光源，可用于控制進入太陽能電池的光能不過，如果太陽能電池或模組非常大，太陽能模擬器將無法產(chǎn)生充足的光。

例如，被測的太陽能模組可能是大型戶外太陽能采集系統(tǒng)的一部分在這種情況下，太陽本身將是測試中唯一實際可用的光源既然在戶外實際上不可能運輸一套無太陽能模擬器的完整的交鑰匙測試系統(tǒng)，所以這種測試就需要使用由標(biāo)準(zhǔn)測試儀器改進而成的某些其他測試解決方案來執(zhí)行戶外測試需要考慮的另一項因素是溫度因為電池的性能會受到溫度的影響，因此需要在測試中監(jiān)視溫度不僅電池性能依賴于溫度，而且測試設(shè)備的性能也依賴于溫度。

許多儀器供應(yīng)商沒有指明他們的測試設(shè)備在溫度處于室溫附近極窄范圍(如25℃±5℃)之外時的性能其他供應(yīng)商則提供了一項溫度系數(shù)規(guī)格，能夠調(diào)整測試設(shè)備的精度規(guī)范，以針對工作在其指定工作溫度范圍之外進行校正。

大功率測試的負載