CN104170246A - 估算太阳能装置的短路电流的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
在此描述了一种用于在太阳能模拟器中测试太阳能装置之前确定太阳能装置的短路电流的方法和系统。太阳能装置包括基板层、前接触层、窗口/发射层、吸收层和后接触层。确定窗口/发射层的厚度和吸收层的吸收波长。将窗口/发射层的厚度和吸收层的吸收波长以及与基板和第一接触层的透射特性相对应的拟合参数一起使用，以确定太阳能装置的短路电流。
Description
技术领域
所公开的实施例涉及诸如PV电池和PV模块的光伏(PV)装置及其测试方法。
背景技术
PV装置通过被称作“光伏效应”的物理过程将太阳光转换为电力。具体地，太阳光由光子或者能量“包”组成。光子包含与不同波长的光对应的不同量的能量。当作用于PV装置时，光子可被反射、吸收或者直接穿过该装置。在PV装置中，当光子被吸收时，该光子的能量被转移到半导体的原子中的电子。利用电子的新获得的能量，该电子能够从其与所述原子关联的正常的位置逃逸。通过离开该位置，该电子使得空穴形成。电子和由此产生的空穴分别被两个独立的电极中的一个收集。因此，该PV装置能够用于给使用这两个电极的外部电力装置提供电力。
不同的参数可被用于评价PV装置的效率。在这些参数之中，有所述装置的短路电导Gsc。Gsc用于评价由装置的分流电阻而导致的电损耗的量。Gsc越大，则装置被分流的越多，装置能够产生的电力越少。
如以下所述，PV装置的Gsc与装置的短路电流Isc有关，Isc是指当通过装置的电压为零时通过装置的电流。因此，知道PV装置的Isc，便可容易地确定其Gsc。
通常地，使用模拟器来确定PV装置的Isc。这通常发生在装置被制造完成之后且处于模拟阶段。然而，由于模拟器的局限性，所确定的PV装置的Isc以及由所述Isc确定的Gsc并不总是准确。因此，期望有更准确地确定PV装置的Isc和Gsc的方法以及系统。
附图说明
图1A是太阳能装置的I-V曲线。
图1B是有上限的太阳能装置的I-V曲线。
图2是具有多个层的太阳能装置的截面图。
图3示出了根据本公开的确定太阳能装置的拟合参数的过程。
图4示出了根据本公开的确定太阳能装置的窗口/发射层的厚度和吸收层的吸收波长的过程。
图5示出了根据本公开的确定太阳能装置的短路电流的过程。
图6A和图6B示出了根据本公开的用于确定太阳能装置的短路电流的系统。
具体实施方式
在以下的详细描述中，参照附图来进行说明，附图形成说明的一部分，通过图解可被实施的具体实施例的方式示出了附图。应该理解的是，相同的标号始终表示相同的元件。非常详细地描述实施例以使本领域的技术人员能够实施这些实施例。应当理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以采用其它的实施例，并且可以对各种结构、逻辑以及电力进行改变。
如上所述，PV装置，不管是电池还是模块(注：模块是由多个电池以串联、并联、或者串并联组合的方式相互连接而构成)，均具有Gsc和Isc两者。一般地，Gsc和Isc两者均由装置的电流-电压或I-V曲线来确定，所述电流-电压或者I-V曲线本身通常是在装置被装配或制造完成之后，通过装置的模拟而获得的。例如，为了获得I-V曲线，太阳能模拟器被用于(利用光脉冲)将PV装置偏置在不同的电压并测量在偏置电压下所得的电流。在图1A中示出PV装置的示例性的I-V曲线。应该注意到由于PV模块由多个PV电池构成，所以太阳能电池的I-V曲线可通过线性关系而关联到太阳能模块的I-V曲线。因此，太阳能电池的I-V曲线和太阳能模块的I-V曲线在刻度、上限电压以及电流限制方面不相同。
一旦I-V曲线被构建，Isc就可被容易地确定为I-V曲线上偏置电压为零的点。Gsc是在I-V曲线上Isc点处的切线的斜率。
然而，大多数太阳能模拟器(包括应用于模块级别的模拟器)具有其负载调节在特定的极限内的电流范围。这被称为电流依从范围(compliancerange)。如果在落在该范围之外的特定电压下测量电流，则模拟器将在被测量的电流高于该范围的最高值的情况下仅仅报告该范围的最高值，且模拟器将在被测量的电流低于该范围的最低值的情况下报告该范围的最低值。这将在图1B中示出，其中，上限的(capped)Isc表示模拟器的电流依从范围的最大电流值，而实际的Isc表示装置的高于上限的Isc的真实Isc。在这种情况下，模拟器不准确地将上限的Isc表示为装置的Isc。I-V曲线的这种不准确导致装置的Isc和Gsc的确定的不准确。为了解决这一问题，在此公开了用于在模拟器应用于装置之前确定装置的Isc的以使模拟器的电流依从范围可以即时地被调整且从而可以确定装置的正确的I-V曲线的方法和系统。
在实施例中，太阳能装置的短路电流Isc可以在制造过程期间以及在太阳能装置处于在太阳能模拟器中测试的状况之前被确定。通过确定太阳能装置的不同层的各种特性来部分地完成这一确定。
如图2的示例所示，太阳能装置20由许多不同层的材料组成。太阳能装置20中示出的层代表在太阳能电池和太阳能模块中均出现的层。尽管特定类型的太阳能装置可包括附加的层和组件(例如，诸如太阳能模块中的分划线)，但是图2中所示出的层在大多数PV装置中通常出现。太阳能装置20一般包括前侧基板200，在使用时前侧基板200接收入射辐射。基板200可以是玻璃，例如碱石灰玻璃。前接触层210被形成为靠近基板200。前接触层210可以是透明导电氧化物(“TCO”)层，可以是例如氧化锡层或者掺氟的氧化锡层。前接触层210为电接触层，与后接触层250一起使用以提供半导体层(如下所描述)与外部电力负载之间的电连接。二氧化锡缓冲层220靠近前接触层210形成，且用作前接触层210和装置的半导体层之间的中介物，从而提高装置的结构一体性和能量效率。窗口/发射层230是半导体层，靠近缓冲层220形成。吸收层240(也是半导体层)与窗口/发射层230相邻地形成。半导体窗口/发射层230允许太阳辐射穿过至吸收层240，吸收层240将太阳能转换为电能。半导体窗口/发射层230和吸收层240可包括例如二元半导体(诸如Ⅱ-Ⅵ族或Ⅲ-Ⅴ族半导体(例如，诸如ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdO、CdS、CdSe、CdTe、MgO、MgS、MgSe、MgTe、HgO、HgS、HgSe、HgTe、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InS、InN、InP、InAs、InSb、TlN、TlP、TlAs、TlSb或其混合物))。半导体窗口/发射层230和吸收层240的示例可以分别是CdS层和CdTe层。半导体窗口/发射层230比吸收层240薄。较薄的半导体窗口/发射层230允许较短波长的入射光更多的穿透至吸收层240。如前所述的作为导体的后接触层250靠近吸收层240形成。后接触层250与前接触层210一起使用以架起半导体层和外部电力负载之间的电连接。后支撑层260与后接触层250相邻地形成，以用于提供结构的一体性。
窗口/发射层230的厚度和吸收层240的吸收波长均可用于确定太阳能装置20的短路电流Isc。另外，确定用于说明基板200和前接触层210的透射特性的拟合参数。说明如下，可以针对基板200/前接触层210的各种组合确定拟合参数。然后，存储各种拟合参数，并且每当制造具有相应的基板200/前接触层210的组合的太阳能装置时应用所述拟合参数。窗口/发射层230的厚度和吸收层240的吸收波长可以在太阳能装置的制造期间确定、在吸收层240已经退火(制造步骤，其中，为了形成更多的结晶结构而对太阳能装置中的一个或多个透明层进行热处理，从而提高装置的导电性和透明性)之后确定以及在后接触层250和后支撑层260形成之前确定。如果太阳能装置20是太阳能模块，则可在通过例如激光划线将单独的单元隔离之前或之后确定窗口/发射层230的厚度和吸收层240的吸收波长。因此，可在太阳能装置20准备利用太阳能模拟器测试的数小时之前确定太阳能装置的短路电流Isc。
太阳能模块的短路电流Isc根据下面的等式1来确定，其中，BE是吸收层240的吸收波长，Tcds是窗口/发射层230的厚度，d是用于描述偏移量的拟合参数，偏移量是说明基板200和前接触层210中的透明度(transparency)和/或反射的变化的必要参数，并且，a、b和c是单位分别为A/nm、A/nm和A/nm2的系数。一般来说，系数a远大于系数b，意味着在短路电流Isc的确定中吸收波长BE比窗口/发射层230的厚度Tcds具有更大的权重。另外，系数c通常远小于1，意味着参数吸收波长BE和参数厚度Tcds之间几乎没有相互作用。如上所述，太阳能模块内的太阳能电池的短路电流Isc与由用于太阳能模块的等式1所产生的结果线性相关。
Isc＝a×BE+b×Tcds+c×Tcds×BE+d (等式1)
拟合参数d实质上是用于说明基板200和前接触层(TCO层)210的透射属性的偏移量。基板200和前接触层210的变化可引起较高的透明度或者降低的反射损耗。例如，将抗反射(AR)涂覆层应用于基板200或者前接触层210可引起降低的反射损耗。玻璃基板200的成分的改变可提高其透明度。因此，对于每一个基板200/前接触层210的组合，可确定表示该组合的透射特性的影响的参数。以下描述用于确定用于已知的基板200和前接触层210组合的拟合参数的方法。
拟合参数d通过测量以及等式1的应用的结合来确定。为了确定用于基板200和前接触层210的给定的组合的拟合参数d，制造并测试两个具有相同基板200/前接触层210组合的零CdS装置。零CdS装置是不具有任何窗口/发射层230(或CdS层)的太阳能装置。为了有助于确定针对所采用的基板200和前接触层210的组合的拟合参数d，零CdS装置必须具备针对它们的各自的吸收层240和相同的基板200/前接触层210组合的不同的吸收波长。由于零CdS装置不具有窗口/发射层230，零CdS装置的窗口/发射层230的厚度Tcds为零。因此，零CdS装置的等式1可被改写为如等式2所示。
Isc＝a×BE+d (等式2)
优选地，两个零CdS装置具有显著不同的吸收波长；一个零CdS装置应具有高吸收波长，另一个零CdS装置应该具有低吸收波长。两个零CdS装置可在其制造过程中使用例如如下所述的技术测试以确定其各自的吸收波长。另外，在制造完成之后，零CdS装置可经受太阳能模拟器来确定其各自的短路电流Isc。在所确定的短路电流Isc中的任何误差都可以通过使用反馈环路来测量和再测量零CdS装置而最小化。换句话说，可使用模拟器来确定零CdS装置的第一短路电流Isc，然后可调整模拟器的依从度，并且可再次测试零CdS装置以确定第二短路电流Isc。如果所确定的短路电流Isc相同，则所确定的短路电流Isc可能是准确的。一旦确定了每个零CdS装置的短路电流Isc和吸收波长BE，式2可被使用两次(对每个BE使用一次)以同时求解系数a以及拟合参数d。
因为拟合参数d是具体针对在太阳能装置20中使用的基板200/前接触层210组合而言的，所以必须针对期望要制造的各个可能的基板200/前接触层210组合来确定拟合参数d。所确定的拟合参数可被存储在例如数据库或者查询表中，然后在制造包括相应的基板200/前接触层210组合的太阳能装置期间，所述拟合参数被应用于等式1。
在图3中概述了用于确定太阳能装置的拟合参数的过程300。在步骤310中，第一零CdS太阳能装置被制造为具有已知的基板200/前接触层210组合和吸收层240，所述吸收层240具有第一吸收波长BE1。在步骤320中，确定第一零CdS太阳能装置的吸收波长BE1。吸收波长BE1可使用例如下面解释的方法来确定。在步骤330中，对所完成的第一零CdS太阳能装置使用太阳能模拟器，该太阳能模拟器用于确定第一零CdS太阳能装置的短路电流Isc1。在步骤340中，将第二零CdS装置制造为具有相同的已知的基板200/前接触层210组合和具有第二吸收波长BE2的吸收层240。优选地，第一吸收波长BE1和第二吸收波长BE2彼此明显不同，一个吸收波长是高的吸收波长，另一个吸收波长是低的吸收波长。在步骤350中，使用与用于确定第一零CdS太阳能装置的吸收波长BE1相同的方法来确定第二零CdS装置的吸收波长BE2。在步骤360中，对所完成的第二零CdS装置使用太阳能模拟器，该太阳能模拟器用于确定第二零CdS太阳能装置的短路电流Isc2。在步骤370中，将第一吸收波长BE1和第二吸收波长BE2以及第一短路电流Isc1和第二短路电流Isc2与等式2一起使用，以确定对应于已知的基板200/前接触层210组合的拟合参数d。对于不同的已知的基板200/前接触层210组合，重复过程300。
除了确定太阳能装置20的拟合参数，还必须确定各太阳能装置的窗口/发射层230的厚度Tcds和吸收层240的波长BE。在后接触层250和后支撑层260形成之前通过分析穿过太阳能装置的给定的波长的光的量来确定窗口/发射层230的厚度Tcds。使用的光的波长必须比窗口/发射层230的带隙小。例如，当窗口/发射层230由CdS制成时，可使用波长从450nm到550nm的蓝光。因此，蓝光照明器可被用来照射太阳能装置20。在这些波长上，光主要在CdS层被吸收而不是在吸收层240被吸收。尽管一些蓝光被窗口/发射层230吸收，但是一些蓝光仍将穿过窗口/发射层230并被与照明器相对设置的探测器(太阳能装置20位于照明器和探测器之间)探测到。在探测器处感测到的蓝光的量与窗口/发射层230的厚度Tcds密切相关。该关系可在例如通过测试测量而确定的查询表中被量化。
类似地，可通过找到当光穿过未完成的太阳能装置20(不具有后接触层250和后支撑层260)时被吸收最少的光的波长来确定吸收层240的吸收波长BE。这可通过使用照明器并对未完成的太阳能装置照射不同频率的光进行确定。探测器可被用在照明器的相对侧，以使未完成的太阳能装置位于照明器和探测器之间。探测器用于探测相应于每个照明频率的透明度值。所探测到的透明度值针对其各自的波长被绘制于透明度与波长的曲线中。吸收波长BE被确定为在透明度-波长曲线的二阶导数等于零的点处的透明度-波长曲线的切线在x轴上的截距(即，透明度-波长曲线上具有最大斜率的点)。
可使用用于确定厚度Tcds和吸收波长BE的其它方法。其他方法可包括为该目的而设计的设备、机械装置或者工具的使用。
在图4中概述了用于确定太阳能装置的窗口/发射层230的厚度Tcds和吸收层240的吸收波长BE的过程400。在步骤410中，部分地制造具有已知的基板200/前接触层210的太阳能装置，使其至少包括基板200、前接触层210、窗口/发射层230和吸收层240。重要地，被部分地制造的装置还不包括后接触层250或后支撑层260。通常地，在从前往后的制造过程中，这意味着部分地制造的装置被进行到形成吸收层240以及对吸收层240进行退火为止。在步骤420中，使用诸如在450nm至550nm范围内的蓝光的短波长光来照射所述部分地制造的太阳能装置。一些照射的蓝光被窗口/发射(CdS)层230吸收，同时一些照射的蓝光穿过所述部分地制造的装置。在步骤430中，照明器探测穿过所述部分地制造的装置的光，探测器放置于部分地制造的装置的相对侧。在步骤440中，所探测到的光量用来确定窗口/发射层230的厚度。将所探测到的光量与用于照射装置的光量相比较。确定表示所述装置的窗口/发射层230相对于照射光的波长的透射特性的比率或者百分比。使用CdS层的厚度与层的传输已知频率的光的能力之间的已知关系(例如，通过查询表或者数据库)来确定窗口/发射层230的厚度。
在步骤450中，部分制造的装置再次被不同频率或者波长的光照射。在一些实施例中，步骤450可以与步骤420结合。在步骤460中，位于部分制造的装置的相对侧的探测器探测穿过所述装置的光。确定每个波长的比率或者百分比，所述比率或者百分比表示装置的吸收层240相对于每种照射光的波长的透射特性。在一些实施例中，步骤460可与步骤430结合。在步骤470中，在透明度相对于波长的曲线中将所确定的比率或透明度值相对其各自的波长进行绘制，通过该透明度相对于波长的曲线确定吸收层240的吸收波长BE。吸收波长BE被确定为在透明度-波长曲线的二阶导数等于零的点处的透明度-波长曲线的切线在x轴上的截距(即，透明度-波长曲线具有最陡的斜率的点)。
因此，对于具有拟合参数d已知的基板200/前接触层210组合的太阳能装置20，在所述装置的制造过程中，可以确定每一个装置的短路电流Isc。在制造过程中测量窗口/发射层230的厚度Tcds。在制造过程中还测量吸收层240的吸收波长BE。从针对特定的基板200/前接触层210组合预先确定的多个拟合参数中选择拟合参数d。最后，通过实验和曲线拟合算法可确定系数a、b和c。
图5示出了在太阳能装置在太阳能模拟器中测试之前，确定太阳能装置的短路电流的过程500。过程500可被用于利用从前往后的工艺或者从后往前的工艺制造太阳能装置。在步骤510中，部分地制造太阳能装置，使其至少包括窗口/发射层230和吸收层240。在从前往后的工艺中，部分制造的装置至少包括基板200、前接触层210、窗口/发射层230和吸收层240，但是不包括后接触层250或后支撑层260。通常地，在从前往后的制造工艺中，这意味着部分制造的装置已经被制造地达到吸收层240的形成以及退火。在从后往前的工艺中，部分制造的装置至少包括后支撑层260、后接触层250、吸收层240和窗口/发射层230。在从后往前的制造工艺中，如果期望，也可包括前接触层210和基板200，但是不需要在过程500的这一步骤(步骤510)中。
在步骤520中，确定所述装置的窗口/发射层230的厚度Tcds。在从前往后的制造工艺中，使用例如上面解释的方法确定所述装置的窗口/发射层230的厚度Tcds。换言之，照射所述装置的窗口/发射层230并探测透射光的光量。在从后往前的制造工艺中，透射光不能被测量。因为后接触层250通常不透光，被测量的光是穿透装置的透明层然后被诸如后接触层250的不透明层反射回来的光。因此，在从后往前的制造工艺中，使用在450nm至550nm之间的已知波长的光照射太阳能装置，并且探测和测量反射回来的光。在考虑诸如每个反射界面的反射角和反射因子等的各种因素之后，所测量的光与窗口/发射层230的厚度Tcds相关。
在步骤530中，使用例如上面解释的方法(即，测量透射光的量)或者从后往前的工艺(即，测量反射光的量)来确定装置的吸收层240的吸收波长BE。在步骤540中，确定与装置的基板200/前接触层210组合对应的拟合参数d(通过例如参照包括预先所确定的拟合参数的查询表)。步骤520、530、540可以以任意顺序被执行，并且不限于图5所示的顺序。在步骤550中，将装置的窗口/发射层230的厚度Tcds、吸收层240的吸收波长BE以及拟合参数d应用到等式1以确定装置的短路电流Isc。
当太阳能装置制造完成时，太阳能装置将在太阳能模拟器中接受测试。使用在太阳能装置的制造过程中所确定的短路电流Isc，可根据需要调整模拟器的依从度，以考虑超过模拟器的依从度的短路电流。通过这种方式，由模拟器产生的I-V曲线不受上限的限制并可确定准确的短路电导Gsc。
图6A和图6B示出了根据本公开的测试系统600、601。测试系统600与从前往后的制造工艺一起使用，而测试系统601与从后往前的制造工艺一起使用。测试系统600、601均包括：第一太阳能装置装配设施610、测量室620、处理器640和太阳能模拟器650。第二太阳能装置装配设施630也被包括在测试系统600中，并且可被包括在测试系统601中。在第一太阳能装置装配设施610中部分制造要被制造和测试的太阳能装置20。部分制造工艺包括制造至少具有窗口/发射层和吸收层的太阳能装置20。在系统600中，部分制造的装置还另外包括基板和前接触层。在系统601中，被部分制造的装置还另外包括后支撑层和后接触层，还可包括基板和前接触层。
在系统600中，在任何不透明层形成在太阳能装置20中之前，部分制造的太阳能装置20被移送到确定所述装置的窗口/发射层的厚度和所述装置的吸收层的吸收波长的测量室620。如上所解释以及如图4所示，使用照明器622和探测器624来确定窗口/发射层的厚度和吸收层的吸收波长。一旦实行了用于确定太阳能装置的窗口/发射层的厚度和吸收层的吸收波长的测量，太阳能装置20返回其制造过程以形成后接触层和后支撑层。该步骤在图6A中以太阳能装置20通过第二太阳能装置装配设施630的运动来表示。第一和第二太阳能装置装配设施610、630可以是单个设施，也可以是分开的设施。
在系统601中，在第一太阳能装置装配设施610中在太阳能装置20中形成窗口/发射层230之后(可选择地，也可以是在已经形成前接触层210和基板200之后)，部分制造的太阳能装置20被移送到确定装置的窗口/发射层的厚度和装置的吸收层的吸收波长的测量室620。使用照明器623和探测器625来确定窗口/发射层的厚度和吸收层的吸收波长。照明器623被配置为照射太阳能装置20，探测器625被配置为探测从太阳能装置20的多个层反射的光。一旦实行了用于确定太阳能装置的窗口/发射层的厚度和吸收层的吸收波长的测量，如果需要，则太阳能装置20返回其制造过程以形成前接触层和基板。第一和第二太阳能装置组装装配设施610、630可以是单个设施，也可以是分开的设施。
在系统600、601两者中，在太阳能装置20被制造之后，太阳能装置20被引入到太阳能模拟器650中进行测试。然而，在将太阳能装置20引入到太阳能模拟器630之前，处理器640用于利用作为输入的太阳能装置的窗口/发射层的厚度、太阳能装置的吸收层的吸收波长和拟合参数来确定太阳能装置的短路电流。拟合参数由拟合参数产生装置660产生。拟合参数产生装置660被配置为确定第一修改的太阳能装置和第二修改的太阳能装置中的每一个的吸收波长和短路电流，然后用上述参数根据上面的等式2来确定拟合参数。第一修改的太阳能装置和第二修改的太阳能装置均具备与太阳能装置20的基板和前接触层在材料上和结构上相同的基板和前接触层。然而，第一修改的太阳能装置和第二修改的太阳能装置均缺少窗口/发射层。另外，第一修改的太阳能装置和第二修改的太阳能装置均具备具有不同吸收波长的吸收层。优选地，修改的太阳能装置中的一个具备具有高吸收波长的吸收层，而另一个具备具有低吸收波长的吸收层。
一旦处理器640已确定了正在制造的太阳能装置20的短路电流，将所确定的短路电流与太阳能模拟器650的电流依从范围相比较。例如，如果所确定的的短路电流超过太阳能模拟器650的电流依从范围的最高值，则调整太阳能模拟器650的依从度，从而使太阳能装置20可以在不超出太阳能模拟器的依从度的情况下在太阳能模拟器650中进行测试。作为示例，太阳能模拟器的依从度的调节可通过调节模拟器的负载电压来实现，从而调节I-V扫描起始处的电流。
系统600、601还包括一个或多个数据存储装置670，以存储产生的数据(诸如所确定的窗口/发射层的厚度和吸收层的吸收波长，针对基板层和前接触层的各种组合的拟合参数，以及查询表或者其他将透射率和其他透射性能与被测量的数据关联起来的相关的数据库)。所确定的短路电流还被存储在一个或更多个数据存储装置670中，以与太阳能模拟器的依从度进行比较。
以上的描述和附图仅被认为实现这里描述的特征和优点的特定实施例的示例。可以对具体的工艺状况进行修改和替换。因此，本发明的实施例并不限于前面的描述和附图，仅由权利要求的范围限制。
Claims (71)
1.一种确定太阳能装置的短路电流的方法，所述方法包括：
在所述装置被完全装配之前，确定太阳能装置的窗口/发射层的厚度；
在所述装置被完全装配之前，确定太阳能装置的吸收层的吸收波长；
确定指示太阳能装置的至少一层透明层的透射特性的拟合参数；
使用所确定的窗口/发射层的厚度、所确定的吸收层的吸收波长和所确定的拟合参数来确定太阳能装置的短路电流。
2.如权利要求1所述的方法，其中，在太阳能装置被完全装配之前，确定短路电流。
3.如权利要求2所述的方法，其中，在利用太阳能模拟器测试太阳能装置之前，确定短路电流。
4.如权利要求2所述的方法，其中，在后接触层形成在太阳能装置上之前，确定短路电流。
5.如权利要求1所述的方法，其中，确定太阳能装置的窗口/发射层的厚度还包括使用已知波长的光照射所述装置。
6.如权利要求5所述的方法，其中，确定太阳能装置的窗口/发射层的厚度还包括使用波长为450nm至550nm的光照射所述装置。
7.如权利要求5所述的方法，其中，确定太阳能装置的窗口/发射层的厚度还包括使用探测器来探测透过所述装置的照射光的量。
8.如权利要求7所述的方法，所述方法还包括将所探测到的透射光的量与照射光的量相比较，以确定指示所述装置的窗口/发射层在已知波长处的透射率的比率。
9.如权利要求8所述的方法，所述方法还包括利用查询表来确定所述装置的与窗口/发射层在已知波长处的透射率对应的窗口/发射层的厚度。
10.如权利要求5所述的方法，其中，确定太阳能装置的窗口/发射层的厚度还包括用探测器来探测被所述装置反射的照射光的量。
11.如权利要求10所述的方法，所述方法还包括将探测到的反射光的量与照射光的量相比较，来确定指示所述装置的窗口/发射层在已知波长处的透射率的比率。
12.如权利要求1所述的方法，其中，确定太阳能装置的吸收层的吸收波长还包括用多个已知波长的光照射所述装置。
13.如权利要求12所述的方法，其中，确定太阳能装置的吸收层的吸收波长还包括用探测器来探测穿过所述装置的多种已知波长中的每一种波长的照射光的量。
14.如权利要求13所述的方法，还包括将每种波长的探测到的透射光的量与照射光的量进行比较，以确定指示所述装置的吸收层在所述多种波长中的每一种波长处的透射率的比率，并且通过相对于相应的波长绘制所确定的透射率比率，来产生透明度-波长曲线。
15.如权利要求14所述的方法，其中，吸收层的吸收波长是在透明度-波长曲线的二阶导数等于零的点处的透明度-波长曲线的切线在x轴上的截距。
16.如权利要求12所述的方法，其中，确定太阳能装置的吸收层的吸收波长还包括使用探测器针对所述多种已知波长中的每一种波长来探测被所述装置反射的照射光的量。
17.如权利要求16所述的方法，还包括将探测到的每种波长的反射光的量与照射光的量进行比较，来确定指示装置的吸收层在所述多种波长中的每一种波长处的透射率的比率。
18.如权利要求1所述的方法，其中，确定指示太阳能装置的基板和前接触层的透射特性的拟合参数还包括：针对第一修改的太阳能装置和第二修改的太阳能装置中的每一个来确定吸收波长和短路电流，第一修改的太阳能装置和第二修改的太阳能装置均具备与太阳能装置的基板和前接触层在材料上和结构上相同的基板和前接触层，第一修改的太阳能装置和第二修改的太阳能装置均缺少窗口/发射层，第一修改的太阳能装置和第二修改的太阳能装置均具备具有不同吸收波长的吸收层。
19.如权利要求18所述的方法，还包括使用第一修改的太阳能装置和第二修改的太阳能装置吸收波长和短路电流来确定太阳能装置的基板和前接触层的拟合参数。
20.如权利要求19所述的方法，其中，用等式Isc＝a×BE+d来确定拟合参数d，其中，Isc是短路电流，BE是相应的吸收波长，a是系数。
21.如权利要求1所述的方法，其中，使用等式Isc＝a×BE+b×Tcds+c×Tcds×BE+d来确定太阳能装置的短路电流Isc，其中，BE是太阳能装置的吸收层的吸收波长，Tcds是太阳能装置的窗口/发射层的厚度，d是太阳能装置的基板和前接触层的拟合参数，a、b和c是系数。
22.一种确定太阳能装置的短路电导的方法，所述方法包括：
在太阳能装置在太阳能模拟器中被测试之前，确定太阳能装置的短路电流；
如果太阳能装置的所确定的短路电流落在太阳能模拟器电流依从范围之外，则在测试太阳能装置之前将太阳能模拟器的电流依从范围调整至新的范围；
使用太阳能模拟器来测试太阳能装置以产生电流-电压曲线，由于新的范围，电流-电压曲线没有限定；
使用所产生的电流-电压曲线来确定太阳能装置的短路电导。
23.如权利要求22所述的方法，其中，在太阳能装置在太阳能模拟器中被测试之前，确定太阳能装置的短路电流还包括：
通过使用已知波长的光照射所述装置来确定太阳能装置的窗口/发射层的厚度；
通过使用多个已知波长的光照射所述装置来确定吸收层的吸收波长；
确定指示太阳能装置的基板和前接触层的透射特性的拟合参数；和
使用所确定的窗口/发射层的厚度、所确定的吸收层的吸收波长和所确定的拟合参数来确定太阳能装置的短路电流。
24.如权利要求23所述的方法，其中，在装置中形成后接触层之前，确定太阳能装置的窗口/发射层的厚度。
25.如权利要求23所述的方法，其中，在装置中形成后接触层之前，确定太阳能装置的吸收层的吸收波长。
26.如权利要求23所述的方法，其中，确定太阳能装置的窗口/发射层的厚度还包括使用波长在450nm与550nm之间的光来照射所述装置。
27.如权利要求23所述的方法，其中，确定太阳能装置的窗口/发射层的厚度还包括使用探测器来探测穿过所述装置的照射光的光量。
28.如权利要求27所述的方法，其中，还包括将所探测到的透射光的光量与照射光的光量相比，来确定表示装置的窗口/发射层在已知波长处的透射率的比率。
29.如权利要求28所述的方法，其中，还包括利用查询表，确定和窗口/发射层在已知波长处的透射率相对应的所述装置的窗口/发射层的厚度。
30.如权利要求23所述的方法，其中，确定太阳能装置的窗口/发射层的厚度还包括使用探测器来探测被所述装置反射的照射光的光量。
31.如权利要求30所述的方法，还包括将探测到的反射光的光量与照射光的光量相比，来确定指示装置的窗口/发射层在已知波长处的透明度的比率。
32.如权利要求23所述的方法，其中，确定太阳能装置的吸收层的吸收波长还包括使用探测器来探测穿过装置的多个已知波长中的每一个的照射光的光量。
33.如权利要求32所述的方法，还包括针对每个波长，将探测到的透射光的光量与照射光的光量相比，来确定指示装置的吸收层在多个中的每一个波长处的透射率，并且根据相应波长来绘制所确定的透射率比率，以生成透明度-波长曲线。
34.如权利要求33所述的方法，其中，吸收层的吸收波长是在透明度-波长曲线上透明度-波长曲线的二阶导数为零的点的切线在x轴的截距。
35.如权利要求23所述的方法，其中，确定太阳能装置的吸收层的吸收波长还包括使用探测器针对多个已知波长的每一个探测被所述装置反射的照射光的光量。
36.如权利要求35所述的方法，还包括
针对每一个波长，将探测到的反射光的光量与照射光的光量相比，来确定表示所述装置的吸收层在多个波长处的每一个波长处的透射率。
37.如权利要求23所述的方法，其中，确定指示太阳能装置的基板和前接触层的透射特性的拟合参数还包括针对第一修改的太阳能装置和第二修改的太阳能装置的每一个确定吸收波长和短路电流，第一修改的太阳能装置和第二修改的太阳能装置均具备与太阳能装置的基板和前接触层在材料上和结构上相同的基板和前接触层，第一修改的太阳能装置和第二修改的太阳能装置均缺少窗口/发射层，第一修改的太阳能装置和第二修改的太阳能装置均具备具有不同吸收波长的吸收层。
38.如权利要求37所述的方法，还包括使用第一修改的太阳能装置和第二修改的太阳能装置吸收波长和短路电流来确定太阳能装置的基板和前接触层的拟合参数。
39.如权利要求38所述的方法，其中，使用等式Isc＝a×BE+d来确定拟合参数d，其中，Isc是短路电流，BE是相应的吸收波长，a是系数。
40.如权利要求23所述的方法，其中，使用等式
Isc＝a×BE+b×Tcds+c×Tcds×BE+d来确定太阳能装置的短路电流Isc，其中，BE是太阳能装置的吸收层的吸收波长，Tcds是太阳能装置的窗口/发射层的厚度，d是太阳能装置的基板和前接触层的拟合参数，a、b和c是系数。
41.一种用于确定太阳能装置的短路电导的系统，所述系统包括：
第一太阳能装置装配设施，被设置为用于部分制造太阳能装置，使太阳能装置至少具有第一接触层、窗口/发射层和吸收层；
测量室，被设置为用于确定太阳能装置的窗口/发射层的厚度和吸收层的吸收波长；
第二太阳能装置装配设施，被设置为太阳能装置在测试室中测试后，对太阳能装置增加至少第二接触层；
处理器，用于使用所确定的窗口/发射层的厚度、所确定的吸收层的吸收波长以及与基板层和前接触层的透射特性相对应的所确定的拟合参数来确定太阳能装置的短路电流；
太阳能模拟器，被设置为测试太阳能装置并且生成电流-电压曲线，从所述电流-电压曲线确定太阳能装置的短路电导，其中，如果所确定的短路电流超过了太阳能模拟器的依从度，则在测试太阳能装置之前调整太阳能模拟器的依从度。
42.如权利要求41所述的系统，其中，第一太阳能装置装配设施和第二太阳能装置装配设施被设置为使用从前往后的工艺装配太阳能装置，以使第一接触层成为前接触层，第二接触层成为后接触层。
43.如权利要求42所述的系统，其中，测量室包括被设置为使用多个波长的光照射太阳能装置的照明器，和被设置为探测从照明器透过太阳能装置的光的探测器。
44.如权利要求43所述的系统，其中，照明器被设置为使用具有波长在450nm与550nm之间的光照射太阳能装置。
45.如权利要求44所述的系统，还包括处理器，被设置为将探测到的光的光量和照射光的光量相比较，并且基于所述比较来确定窗口/发射层的厚度和吸收层的吸收波长。
46.如权利要求41所述的系统，其中，第一太阳能装置装配设施和第二太阳能装置装配设施被设置为用从后往前的工艺组装太阳能装置，以使第一接触层成为后接触层，第二接触层成为前接触层。
47.如权利要求46所述的系统，其中，测量室包括被设置为使用多个波长的光照射太阳能装置的照明器，和被设置为探测来自照明器并被太阳能装置反射的光的探测器。
48.如权利要求47所述的系统，其中，照明器被设置为使用具有波长在450nm至550nm之间的光照射太阳能装置。
49.如权利要求48所述的系统，还包括处理器，被设置为将探测到的光的光量和照射光的光量相比较，并且基于所述比较来确定窗口/发射层的厚度和吸收层的吸收波长。
50.如权利要求41所述的系统，还包括拟合参数生成装置，被设置为针对太阳能装置的基板层和第一接触层的组合来确定拟合参数。
51.如权利要求50所述的系统，其中，拟合参数生成装置被设置为针对第一修改的太阳能装置和第二进修改的太阳能装置的每一个来确定吸收波长和短路电流，第一修改的太阳能装置和第二修改的太阳能装置均具备与太阳能装置的基板和前接触层在材料上和结构上相同的基板和前接触层，第一修改的太阳能装置和第二修改的太阳能装置均缺少窗口/发射层，第一修改的太阳能装置和第二修改的太阳能装置均具备具有不同吸收波长的吸收层。
52.如权利要求41所述的系统，还包括一个或更多个数据存储装置，用来存储拟合参数、窗口/发射层的厚度、吸收层的吸收波长以及太阳能装置的短路电流。
53.一种用于确定太阳能装置的短路电导的处理系统，所述系统包括：
太阳能模拟器；
一个或更多个处理器，所述一个或更多个处理器被设置为：
在太阳能装置在太阳能模拟器中被测试之前，确定太阳能装置的短路电流；
如果太阳能装置的所确定的短路电流超过太阳能模拟器的设定依从度，则在测试太阳能装置之前调整太阳能模拟器的依从度；
用由太阳能模拟器测试太阳能装置而产生的电流-电压曲线，来确定太阳能装置的短路电导。
54.如权利要求53所述的处理系统，其中，确定太阳能装置的短路电流还包括将一个或更多个处理器设置为：
确定太阳能装置的窗口/发射层的厚度；
确定太阳能装置的吸收层的吸收波长；
确定表示太阳能装置的基板和前接触层的透射特性的拟合参数；和
用所确定的窗口/发射层的厚度、所确定的吸收层的吸收波长和所确定的拟合参数来确定太阳能装置的短路电流。
55.如权利要求54所述的处理系统，其中，处理器被设置为在所述装置中形成后接触层之前，确定太阳能装置的窗口/发射层的厚度。
56.如权利要求54所述的处理系统，其中，处理器被设置为在所述装置中形成后接触层之前，确定太阳能装置的吸收层的吸收波长。
57.如权利要求54所述的处理系统，还包括照明器，被设置为使用多个波长的光照射所述装置。
58.如权利要求57所述的处理系统，还包括探测器，被设置为探测从照明器透过所述装置的光。
59.如权利要求58所述的处理系统，其中，处理器被设置为将所探测到的透射光的光量与照射光的光量相比，来确定表示装置的窗口/发射层在已知波长处的透射率的比率。
60.如权利要求59所述的处理系统，其中，处理器被设置为利用查询表，确定与窗口/发射层在已知波长处的透射率相对应的装置的窗口/发射层的厚度。
61.如权利要求57所述的处理系统，还包括探测器，用于探测被所述装置反射的照射光的光量。
62.如权利要求61所述的处理系统，其中，处理器被设置为将所探测到的反射光的光量与照射光的光量相比，来确定表示装置的窗口/发射层在已知波长处的透射率的比率。
63.如权利要求54所述的处理系统，还包括照明器，被设置为使用具有多个已知波长的光来照射所述装置。
64.如权利要求63所述的处理系统，还包括探测器，用于探测穿过装置的多个已知波长的每一个的照射光的光量。
65.如权利要求64所述的处理系统，其中，处理器被设置为针对每个波长，将探测到的透射光的光量与照射光的光量相比，来确定表示装置的吸收层在多个波长中的每一个波长处的透射率，并且根据相应波长来绘制确定了的透射率比率以生成透明度-波长曲线。
66.如权利要求65所述的处理系统，其中，处理器被设置为识别吸收层的吸收波长是在透明度-波长曲线上透明度-波长曲线的二阶导数为零的点的切线在x轴的截距。
67.如权利要求63所述的处理系统，还包括探测器，用于针对多个已知波长中的每一个来探测被所述装置反射的照射光的光量。
68.如权利要求67所述的处理系统，其中，处理器被设置为针对每一个波长，将探测到的反射光的光量与照射光的光量相比，来确定表示装置的吸收层在多个波长中的每一个波长处的透射率。
69.如权利要求54所述的处理系统，其中，处理器被设置为通过针对第一修改的太阳能装置和第二修改的太阳能装置中的每一个来确定吸收波长和短路电流，从而确定拟合参数，第一修改的太阳能装置和第二修改的太阳能装置均具备与太阳能装置的基板和前接触层在材料上和结构上相同的基板和前接触层，第一和第二进行了修正的太阳能装置均缺少窗口/发射层，第一修改的太阳能装置和第二修改的太阳能装置均具备具有不同吸收波长的吸收层。
70.如权利要求69所述的处理系统，其中，处理器被设置为使用等式Isc＝a×BE+d来确定拟合参数d，其中，Isc是短路电流，BE是相应的吸收波长，a是系数。
71.如权利要求54所述的处理系统，其中，处理器被设置为使用等式Isc＝a×BE+b×Tcds+c×Tcds×BE+d来确定太阳能装置的短路电流Isc，其中，BE是太阳能装置的吸收层的吸收波长，Tcds是太阳能装置的窗口/发射层的厚度，d是太阳能装置的基板和前接触层的拟合参数，a、b和c是系数。
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