一種太陽能電池熱阻測試裝置及其測試方法
2023-06-21 07:50:06
專利名稱：一種太陽能電池熱阻測試裝置及其測試方法
技術領域：
本發明涉及太陽能電池的測試，特別是涉及一種太陽能電池熱阻測試裝置及其測試方法。
背景技術：
太陽能電池在實際應用中，其效率會隨著結溫的升高而降低([I]
D.Meneses-Rodriguez, P.P.Horley, J.GonzaIez-Hernandezj Y.V.Vorobiev，and P.N.GorIey, "Photovoltaic solar cells performance at elevatedtemperatures, "Solar Energy，2005，78 (2):243_250)，有效地測量其結溫和熱阻對於改善電池的散熱，提1 效率有重要的意義。熱阻的定義如下:
權利要求
1.一種太陽能電池熱阻測試裝置，其特徵在於設有白光LED光源、被測太陽能電池、恆溫夾具、直流電源、瞬態熱阻測試儀和負載電阻；所述直流電源與白光LED光源連接；被測太陽能電池固定在恆溫夾具表面上並與負載電阻串聯，瞬態熱阻測試儀的正負極分別與被測太陽能電池正負極相接。
2.太陽能電池熱阻的測試方法，其特徵在於包括以下步驟: 1)將太陽能電池熱阻測試裝置放在黑暗環境中，打開直流電源，調節直流電源的輸出電流以調節白光LED的輻射照度； 2)結溫測試，具體方法如下: .2.1)調節照射到太陽能電池上的白光LED的輻射照度，再調節恆溫夾具的溫度分別處於幾個不同的溫度點，同時用瞬態熱阻測試儀分別測量太陽能電池的輸出電壓，然後根據公式(2)確定溫度敏感係數K， AV = KXAT(2) 其中，AV是PN結正向電壓變化量，AT是結溫變化量，K是常數也被稱作溫度敏感係數； . 2.2)調節照射到太陽能電池上的白光LED的輻射照度，使得太陽能電池輸出電流超過50mA，太陽能電池結溫會隨激發時間的增加逐漸升高，當達到熱平衡時，結溫基本保持不變，此時將輻射照度切換到小輻射照度，同時瞬態熱阻測試儀測量太陽能電池的輸出電壓，利用輸出電壓和結溫的線性關係即可得到此時太陽能電池的結溫； 3)熱功率的計算 太陽能電池受到光輻射後，只能吸收能量大於或等於其禁帶寬度的光子，超出其禁帶寬度的光子能量在電池內部轉化為熱能，將能量等於其禁帶寬度的光子能量轉化成電能輸出，其中一部分消耗在負載上，另外一部分轉化為電池的熱能，電池熱功率的計算分為兩部分: .3.1)超出其禁帶寬度的光子能量轉化為熱能，相應的熱功率為:
3.如權利要求2所述太陽能電池熱阻的測試方法，其特徵在於在步驟2.1)中，所述調節恆溫夾具的溫度分別處於幾個不同的溫度點前，先調節太陽能電池輸出電流在5mA。
4.如權利要求2所述太陽能電池熱阻的測試方法，其特徵在於在步驟2.2)中，所述達到熱平衡的時間為光照30min後；所述將輻射照度切換到小輻射照度的輸出電流為5mA，切換過程的時間小於I μ S。
全文摘要
一種太陽能電池熱阻測試裝置及其測試方法，涉及太陽能電池的測試。所述裝置設白光LED光源、被測太陽能電池、恆溫夾具、直流電源和瞬態熱阻測試儀；直流電源與白光LED光源連接；被測太陽能電池固定在恆溫夾具表面並與負載電阻串聯，瞬態熱阻測試儀正負極與被測太陽能電池正負極相接。將裝置放在黑暗環境中，調節直流電源輸出電流以調節白光LED的輻射照度；結溫測試；熱功率計算；將結溫和熱功率代入公式即得電池熱阻。利用白光LED作為電池的激發光源，排除紅外光對電池結溫的影響，在不同輻射照度下用瞬態熱阻測試儀測量得到電池的結溫，而且在考慮光子吸收和電池電能消耗兩方面基礎上，正確計算電池的熱功率，得熱阻。
文檔編號G01R31/26GK103149521SQ20131003136
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月27日 優先權日2013年1月27日
發明者呂毅軍, 張紀紅, 朱麗虹, 陳國龍, 高玉琳, 陳忠 申請人:廈門大學