德國弗勞(lao)恩霍夫太(tai)陽能(neng)(neng)系統研(yan)究所（Fraunhofer ISE）的研(yan)究人員開(kai)發了一(yi)種新的流程，用(yong)于對(dui)基于LED的太(tai)陽能(neng)(neng)模擬(ni)器進行精(jing)確且可追溯(su)的光譜調節，以便(bian)測(ce)量大面積鈣鈦礦-硅疊層(ceng)太(tai)陽能(neng)(neng)組件的性能(neng)(neng)。

“我(wo)們首次展(zhan)示了(le)如何通過(guo)一致利用LED太陽能模擬器的光譜(pu)可變(bian)性，完成(cheng)大(da)面積鈣鈦礦-硅(gui)疊層太陽能電(dian)池組件的完整校(xiao)準。”該研究的第一作者(zhe)大(da)衛(wei)·喬伊尼亞克(ke)（David Chojniak）在接受(shou)采訪時表示。

他(ta)補充說：“通過在(zai)一(yi)次測量中進行外(wai)量子效率（EQE）測試、功率測試、溫度(du)系(xi)數測定，以(yi)及在(zai)可變光(guang)譜條件下的(de)組件性能(neng)研究，這一(yi)實驗裝置為利用LED太(tai)陽(yang)能(neng)模擬器建立疊層電池校準提(ti)供了(le)巨大潛(qian)力。”

在(zai)他們(men)的(de)研(yan)究《大面(mian)積(ji)鈣(gai)鈦礦(kuang)-硅疊(die)層(ceng)組件(jian)的(de)可(ke)追溯(su)效率(lv)測(ce)(ce)定——來(lai)自(zi)校(xiao)準實驗室(shi)的(de)視角(jiao)》中，研(yan)究人(ren)員(yuan)解(jie)釋稱(cheng)，該流程可(ke)在(zai)單一測(ce)(ce)量裝置中完(wan)成(cheng)完(wan)整組件(jian)校(xiao)準，同時結合基于(yu)不同LED類型窄發射光譜的(de)全組件(jian)EQE測(ce)(ce)量。

實(shi)驗中，他們使用了(le)Wavelabs SINUS-3000高級LED太陽能(neng)模擬器(qi)，內置26種(zhong)不同光(guang)譜(pu)光(guang)源，并(bing)通過內部(bu)開發(fa)的LabVIEW軟(ruan)件進(jin)行控制。

論(lun)文指出(chu)：“太陽能模擬器(qi)與被測設備（DUT）之間(jian)的(de)距離為(wei)(wei)7米，照射(she)區域面積為(wei)(wei)2.86平方米，平均光(guang)譜不(bu)均勻性達(da)到0.95%。實驗室(shi)為(wei)(wei)恒溫控(kong)制環(huan)境，并刷成黑色(se)以減少反射(she)。”

研究團隊還探討了LED EQE分(fen)辨率和精度的局限性如何影響太陽能模擬器的光譜調節。

分(fen)析結果顯示(shi)，該(gai)新流(liu)程與Fraunhofer ISE的(de)CalLab PV Cells實(shi)驗室(shi)針對大(da)面積組件和封裝電池進行的(de)LED EQE測量結果在“定性上高度一致”。

學者們還根據IEC60904-1-1標準（描述多結(jie)光(guang)伏器件電(dian)(dian)流-電(dian)(dian)壓(ya)特性測(ce)量方(fang)法），對LED太陽能模擬器的光(guang)譜進行了疊層電(dian)(dian)池與組(zu)件測(ce)試的調(diao)整。

研究人員指出：“這一光(guang)譜(pu)微調流程僅需對光(guang)譜(pu)形狀進行最小改(gai)動，避免了重新計算光(guang)譜(pu)失(shi)配（SMM）系數，從而省去了反復且耗時(shi)的調整過程。”

喬伊尼亞克最后(hou)總結說(shuo)：“該方法顯著減少了器件操作、測試時間以及由此帶來的(de)經(jing)濟(ji)成本。”