CN114726314A - 一种高容性太阳电池组件最大功率的测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高容性太阳电池组件最大功率的测试方法，包括：对太阳电池组件进行单次脉冲闪光；单次脉冲闪光内电子负载对太阳电池组件进行若干次扫描；其中每次扫描前都会根据前一次的扫描测试结果计算最大功率点位置Pmppi，并记录在所述最大功率点位置Pmppi时的电子负载扫描值Umppi，然后将前一次扫描的扫描范围ai～bi缩小n倍后计算确认本次扫描的扫描范围；根据最后一次扫描测试结果计算的最大功率点位置即为最终测试值。本发明通过多次且连续缩小扫描范围，可以在短脉冲下实现太阳电池的准确测量，提高太阳电池组件最大功率值的测试精度。
Description
技术领域
本发明涉及太阳电池测试技术领域，具体涉及一种高容性太阳电池组件最大功率的测试方法。
背景技术
随着太阳电池工艺的提升，新型太阳电池包括PERC、TopCon、HJT电池的不断量产，太阳电池的效率不断提升，但伴随而来的是电容本身的电容效应不断增加，高容性太阳电池功率测试是目前电池及组件测试领域的一大难题，主要原因在于随着太阳电池容性效应的增强，传统的脉冲式测试仪无法实现准确测量，具体表现为：电子负载在Isc到Uoc扫描即正向扫描时，电池内部电容处于充电，测试的最大功率会低于实际值，Uoc到Isc扫描即反向向扫描时时，电池内部电容处于放电状态，测试的最大功率会高于实际值，一般评估电容效应对于电池测试的影响，会用正反向扫描的最大功率的差异率去计算电容效应的影响，随着测试扫描时间的延长，电容效应的影响会越小，但是受限于光源寿命和测试时间的要求，需要在短脉冲下实现太阳电池的准确测量。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高容性太阳电池组件最大功率的测试方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高容性太阳电池组件最大功率的测试方法，包括：
1)对太阳电池组件进行单次脉冲闪光；
2)单次脉冲闪光内电子负载对太阳电池组件进行若干次扫描；其中每次扫描前都会根据前一次的扫描测试结果计算最大功率点位置Pmppi，并记录在所述最大功率点位置Pmppi时的电子负载扫描值Umppi，然后将前一次扫描的扫描范围ai～bi缩小n倍后计算确认本次扫描的扫描范围，其计算公式为：
ai+1＝Umppi-(bi-ai)/n；
bi+1＝Umppi+(bi-ai)/n；
其中，i为已扫描次数，a为扫描起点，b为扫描末点；
3)根据最后一次扫描测试结果计算的最大功率点位置即为最终测试值。
作为本发明的优化方案，单次脉冲闪光内电子负载对太阳电池组件进行第一次扫描前，还包括对扫描方向进行判断的步骤，其中反向扫描与正向扫描起点和末点正好相反。
进一步地，若单次脉冲闪光内电子负载对太阳电池组件进行第一次扫描为正向扫描，则其扫描范围为0～Uoc，起点a1为0、末点b1为Uoc。反之，若单次脉冲闪光内电子负载对太阳电池组件进行第一次扫描为反向扫描，则其扫描范围仍为0～Uoc，但是其起点a1为Uoc、末点b1为0。
作为本发明的优化方案，在单次脉冲闪光内电子负载对太阳电池组件进行至少4次扫描。
作为本发明的优化方案，还包括在对太阳电池组件进行单次脉冲闪光前，对脉冲宽度进行调整的步骤。
具体地，所述对脉冲宽度进行调整的步骤包括：
根据太阳电池容性效应设置正反向差异率的预设值；
将脉冲宽度设置为最小值，分别对太阳电池进行一次对太阳电池组件进行单次脉冲闪光进行正向扫描和另一次脉冲闪光内的反向扫描，计算两次扫描最大功率值的差异值，计算两次扫描最大功率值的差异值；
若差异值小于预设值，则表示当前脉冲宽度满足测试要求；若差异值大于预设值，则增加脉冲宽度并重复正反向扫描步骤，直至差异值小于预设值。
本发明的有益效果为：
本发明通过多次且连续缩小扫描范围，可以在短脉冲下实现太阳电池的准确测量，提高太阳电池组件最大功率值的测试精度；
本发明根据太阳电池容性效应设置正反向差异率的预设值，并通过多次正反向扫描的最大功率值的差异值与预设值进行比较，已调整最合适的脉冲宽度，可以为根据不同类型的测试电池的容性效应的大小调整最合适的测试条件。
附图说明
图1为太阳电池组件测试方法流程图；
图2为对脉冲宽度进行调整的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一种高容性太阳电池组件最大功率的测试方法，包括：
1)对太阳电池组件进行单次脉冲闪光；
2)单次脉冲闪光内电子负载对太阳电池组件进行若干次扫描；其中每次扫描前都会根据前一次的扫描测试结果计算最大功率点位置Pmppi，并记录在所述最大功率点位置Pmppi时的电子负载扫描值Umppi，然后将前一次扫描的扫描范围ai～bi缩小n倍后计算确认本次扫描的扫描范围，其计算公式为：
ai+1＝Umppi-(bi-ai)/n；
bi+1＝Umppi+(bi-ai)/n；
其中，i为已扫描次数，a为扫描起点，b为扫描末点；
3)根据最后一次扫描测试结果计算的最大功率点位置即为最终测试值。
作为本发明的优化方案，单次脉冲闪光内电子负载对太阳电池组件进行第一次扫描前，还包括对扫描方向进行判断的步骤，其中反向扫描与正向扫描起点和末点正好相反。
进一步地，若单次脉冲闪光内电子负载对太阳电池组件进行第一次扫描为正向扫描，则其扫描范围为0～Uoc，起点a1为0、末点b1为Uoc。反之，若单次脉冲闪光内电子负载对太阳电池组件进行第一次扫描为反向扫描，则其扫描范围仍为0～Uoc，但是其起点a1为Uoc、末点b1为0。
作为本发明的优化方案，在单次脉冲闪光内电子负载对太阳电池组件进行至少4次扫描。
以4次扫描为例：
如图1所示，首先判断扫描方向，以正向扫描为例，反向扫描与正向扫描起点和末点正好相反；
开始第一次扫描，扫描范围为0～Uoc,起点a1为0、末点b1为Uoc，扫描一个完整的IV曲线，然后根据结果的IV曲线计算第一次扫描的最大功率Pmpp1，Pmpp1＝Impp1*Umpp1，也就是IV曲线中最大功率点Pmpp1，横坐标是Umpp1,纵坐标是Impp1，以此找到与之对应的Umpp1；
进入第二次扫描，扫描范围缩小n倍，扫描范围为Umpp1-(b1-a1)/n～Umpp1+(b1-a1)/n，起点a2为Umpp1-(b1-a1)/n、末点b2为Umpp1+(b1-a1)/n，以该范围进行一次扫描，然后根据结果的IV曲线计算第二次扫描的最大功率Pmpp2，并且找到与之对应的Umpp2；
进入第三次扫描，扫描范围缩小n倍，扫描范围为Umpp2-(b2-a2)/n～Umpp2+(b2-a2)/n，起点a3为Umpp2-(b2-a2)/n、末点b3为Umpp2+(b2-a2)/n，以该范围进行一次扫描，然后根据结果的IV曲线计算第三次扫描的最大功率Pmpp3，并且找到与之对应的Umpp3；
进入第四次扫描，扫描范围缩小n倍，扫描范围为Umpp3-(b3-a3)/n～Umpp3+(b3-a3)/n，起点a4为Umpp3-(b3-a3)/n、末点b4为Umpp3+(b3-a4)/n，以该范围进行一次扫描，然后根据结果的IV曲线计算第四次扫描的最大功率Pmpp4，第四次扫描计算的Pmpp4即为最终测试值。
另外，在对太阳电池组件进行单次脉冲闪光多次扫描以进行最大功率的测试过程前，还需要对脉冲宽度进行调整的步骤，以满足不同类型的测试电池的容性效应的测试条件。本发明提供的确定测试脉宽的方法是根据预设的差异率找到合适的测试脉宽，然后确定最终的测试脉宽，实施方法如图2，具体如下：
首先在测试开始阶段，需要设置正反向差异率的预设值，然后将测试脉宽设为最小值10ms，然后在一次闪光内完成一次单次的正向测试流程计算出Pmpp(正)，然后在下一次闪光时完成一次单次的反向测试流程计算出Pmpp(反)，计算正反向测试的差异Pmpp的差异值，如果差异值小于预设值，则表示差异值满足测试要求，容性效应得到充分评估，则可以确定此时的脉冲宽度即为合适的测试脉冲宽度；反之如果差异值大于预设值，则表示差异值不满足测试要求，则需要增加测试脉宽，重复正反向测试的流程，最终则可以获取到满足预设值的测试脉宽，预测试流程结束，在即可使用该脉宽作为该类型太阳电池的测试脉宽。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
Claims (6)
1.一种高容性太阳电池组件最大功率的测试方法，其特征在于包括：
1)对太阳电池组件进行单次脉冲闪光；
2)单次脉冲闪光内电子负载对太阳电池组件进行若干次扫描；其中每次扫描前都会根据前一次的扫描测试结果计算最大功率点位置Pmppi，并记录在所述最大功率点位置Pmppi时的电子负载扫描值Umppi，然后将前一次扫描的扫描范围ai～bi缩小n倍后计算确认本次扫描的扫描范围，其计算公式为：
ai+1＝Umppi-(bi-ai)/n；
bi+1＝Umppi+(bi-ai)/n；
其中，i为已扫描次数，a为扫描起点，b为扫描末点；
3)根据最后一次扫描测试结果计算的最大功率点位置即为最终测试值。
2.如权利要求1所述的高容性太阳电池组件最大功率的测试方法，其特征在于，单次脉冲闪光内电子负载对太阳电池组件进行第一次扫描前，还包括对扫描方向进行判断的步骤，其中反向扫描与正向扫描起点和末点正好相反。
3.如权利要求1或2所述的高容性太阳电池组件最大功率的测试方法，其特征在于，若单次脉冲闪光内电子负载对太阳电池组件进行第一次扫描为正向扫描，则其扫描范围为0～Uoc，起点a1为0、末点b1为Uoc。
4.如权利要求1所述的高容性太阳电池组件最大功率的测试方法，其特征在于，在单次脉冲闪光内电子负载对太阳电池组件进行至少4次扫描。
5.如权利要求1所述的高容性太阳电池组件最大功率的测试方法，其特征在于，还包括在对太阳电池组件进行单次脉冲闪光前，对脉冲宽度进行调整的步骤。
6.如权利要求5所述的高容性太阳电池组件最大功率的测试方法，其特征在于，所述对脉冲宽度进行调整的步骤包括：
1)根据太阳电池容性效应设置正反向差异率的预设值；
2)将脉冲宽度设置为最小值，分别对太阳电池进行一次对太阳电池组件进行单次脉冲闪光进行正向扫描和另一次脉冲闪光内的反向扫描，计算两次扫描最大功率值的差异值；
3)若差异值小于预设值，则表示当前脉冲宽度满足测试要求；若差异值大于预设值，则增加脉冲宽度并重复正反向扫描步骤，直至差异值小于预设值。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117709132A (zh) * | 2024-02-05 | 2024-03-15 | 安徽大学 | 一种太阳能电池内部损耗机制的诊断方法 |
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2022
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| CN117709132A (zh) * | 2024-02-05 | 2024-03-15 | 安徽大学 | 一种太阳能电池内部损耗机制的诊断方法 |
| CN117709132B (zh) * | 2024-02-05 | 2024-04-19 | 安徽大学 | 一种太阳能电池内部损耗机制的诊断方法 |
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