TW201323840A - 太陽光模擬器的校正方法 - Google Patents

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Kun-Chih Lin
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一種太陽光模擬器的校正方法，包括：提供至少一校正模組，該校正模組為一多接面太陽能電池，且該校正模組係以一標準太陽光模擬器量測，而具有對應一頻譜範圍的一最小輸出電流；利用一待校正太陽光模擬器對該校正模組進行電流量測，以獲得一量測電流；將該量測電流與該最小輸出電流進行一比對步驟，其中當該校正模組的該量測電流與該最小輸出電流不同時，則判定該待校正太陽光模擬器在所對應的該頻譜範圍的光強度出現變異；以及對出現變異的該頻譜範圍的光強度進行一調整步驟。

Description

太陽光模擬器的校正方法
本發明是有關於一種薄膜太陽能電池的製程方法，且特別是有關於一種太陽光模擬器的校正方法。
對於能源需求量與日俱增的情況下，使用所謂的再生能源(renewable energy)成為現今的能源發展上面一個非常重要的課題。這些再生能源是指理論上可以取之不盡的天然能源，例如太陽能、風能、水利能、潮汐能或是生質能等。其中，關於太陽能的利用更是近幾年來關於能源開發的研究上，相當重要且受歡迎的一環。
在太陽能電池的製程中，太陽光模擬器廣泛應用於太陽能電池特性測試，其為太陽能產業中最重要的量測機台。隨著高效率多接面(multi-junction)太陽能電池的發展，精確的太陽光模擬器頻譜校正變得比以往更為重要。這是由於，相比於單接面太陽能電池，多接面太陽能電池的表現由於有電流匹配的問題，更容易受到太陽光模擬器之頻譜的影響。若太陽光模擬器之各頻譜範圍的光強度產生變異，則會使得太陽能電池的量測失準。因此，如何快速且有效地監控並校正太陽光模擬器的各頻譜範圍的光強度是目前亟待解決的問題。
緣此，本發明之主要目的係提供一種太陽光模擬器的校正方法，其可快速且有效地監控並校正太陽光模擬器的各頻譜範圍的光強度。
一種太陽光模擬器的校正方法，包括：提供至少一校正模組，該校正模組為一多接面太陽能電池，且該校正模組係以一標準太陽光模擬器量測而具有對應一頻譜範圍的一最小輸出電流；利用一待校正太陽光模擬器對該校正模組進行電流量測，以獲得一量測電流；將該量測電流與該最小輸出電流進行一比對步驟，其中當該校正模組的該量測電流與該最小輸出電流不同時，則判定該待校正太陽光模擬器在所對應的該頻譜範圍的光強度出現變異；以及對出現變異的該頻譜範圍的光強度進行一調整步驟。
於本發明之一較佳實施例中，當具有複數個校正模組時，各校正模組係分別具有對應不同之該頻譜範圍的該最小輸出電流，且該待校正太陽光模擬器係分別對該些校正模組進行電流量測，以獲得多個該量測電流進行該比對步驟。
於本發明之一較佳實施例中，其中該多接面太陽能電池係包括堆疊串聯(Tandem)的多個電池單元，更進一步，其中該最小輸出電流是由對應該頻譜範圍的各該電池單元的厚度所決定。
於本發明之一較佳實施例中，其中在該比對步驟中，當該校正模組的該量測電流大於該最小輸出電流時，則判定該待校正太陽光模擬器在所對應的該頻譜範圍的光強度大於標準值；更進一步，當判定該頻譜範圍的光強度大於標準值時，則在該調整步驟中降低該頻譜範圍的光強度至標準值。
於本發明之一較佳實施例中，其中在該比對步驟中，當該校正模組的該量測電流小於該最小輸出電流時，則判定該待校正太陽光模擬器在所對應的該頻譜範圍的光強度小於標準值；更進一步，當判定該頻譜範圍的光強度小於標準值時，則在該調整步驟中提高該頻譜範圍的光強度至標準值。
綜合以上所述，在本發明所提出之太陽光模擬器的校正方法中，使用對應不同頻譜範圍的多個多接面太陽能電池作為校正模組，來對待校正太陽光模擬器進行校正，因此可快速地且有效地檢測出待校正太陽光模擬器各頻譜範圍的光強度是否產生變異，且對產生變異的頻譜範圍的光強度進行調整。
本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及圖式作進一步之說明。
本發明係關於一種薄膜太陽能電池的製程方法，且特別是有關於一種太陽光模擬器的校正方法。以下茲列舉一較佳實施例以說明本發明，然熟習此項技藝者皆知此僅為一舉例，而並非用以限定發明本身。有關此較佳實施例之內容詳述如下。
第一圖為本發明之一實施例的太陽光模擬器的校正方法的流程圖。
請參閱第一圖，首先，於步驟S101中，提供一校正模組，該校正模組為一多接面太陽能電池，且該校正模組係以一標準太陽光模擬器量測而具有對應一頻譜範圍的一最小輸出電流。
接著，於步驟S103中，利用一待校正太陽光模擬器對該校正模組進行電流量測，以獲得一量測電流。
接著，於步驟S105中，將該量測電流與該最小輸出電流進行一比對步驟，其中當該校正模組的該量測電流與該最小輸出電流不同時，則判定該待校正太陽光模擬器在所對應的該頻譜範圍的光強度出現變異。
最後，於步驟S107中，對出現變異的該頻譜範圍的光強度進行一調整步驟。
藉由以上的步驟，即可對待校正太陽光模擬器進行單一頻譜範圍之校正動作，然而，本發明更可利用延伸此一基礎方法，來對待校正太陽光模擬器同時進行複數個頻譜範圍之校正動作。
第二圖為本發明之另一實施例的太陽光模擬器的校正方法的流程圖。
請參照第二圖，首先，進行步驟S201，提供多個校正模組，各個校正模組為一個多接面太陽能電池，各個校正模組以標準太陽光模擬器量測而具有對應一個頻譜範圍的一個最小輸出電流，且該些頻譜範圍互不相同。其中，各個多接面太陽能電池包括堆疊串聯的多個電池單元。各個最小輸出電流例如是由對應各個頻譜範圍的各個電池單元的厚度所決定。亦即，在作為校正模組的多接面太陽能電池中，堆疊串聯的多個電池單元中的其中一個電池單元用以決定校正模組的最小輸出電流，且產生最小輸出電流的電池單元對應一個吸收頻譜範圍，故可將標準太陽光模擬器在此吸收頻譜範圍內的光強度設定為標準值。在校正模組中，堆疊串聯的多個電池單元中用以決定校正模組的最小輸出電流的電池單元例如是在多個電池單元中具有最小的厚度。各個電池單元的材料例如是IV族薄膜、III-V化合物半導體薄膜、II-VI化合物半導體薄膜或有機化合物半導體薄膜。詳細而言，IV族薄膜例如是單晶矽、多晶矽或微晶矽。III-V化合物半導體薄膜例如是砷化鎵(GaAs)或磷化銦鎵(InGaP)。II-VI化合物半導體薄膜例如是銅銦硒(CIS)、銅銦鎵硒(CIGS)或鎘化碲(CdTe)。有機化合物半導體薄膜例如是3-己烷噻吩(Poly(3-hexylthiophene)，P3HT)與奈米碳球(PCBM)混合物。
接著，進行步驟S203，利用待校正太陽光模擬器對該些校正模組進行電流量測，以獲得多個量測電流。亦即，利用這些校正模組量測出待校正太陽光模擬器在各個頻譜範圍中所對應的量測電流。
然後，進行步驟S205，將各個校正模組所對應的各個量測電流與各個最小輸出電流進行一個比對步驟。其中，當同一個校正模組的量測電流與最小輸出電流不同時，則判定待校正太陽光模擬器在所對應的頻譜範圍的光強度出現變異。上述頻譜範圍的光強度出現變異的情況包括下列兩種。當同一個校正模組的量測電流大於最小輸出電流時，則判定待校正太陽光模擬器在所對應的頻譜範圍的光強度大於標準值。當同一個校正模組的量測電流小於最小輸出電流時，則判定待校正太陽光模擬器在所對應的頻譜範圍的光強度小於標準值。此外，當同一個校正模組的量測電流與最小輸出電流相同時，則判定待校正太陽光模擬器在所對應的頻譜範圍的光強度正常。
接下來，進行步驟S207，對出現變異的各個頻譜範圍的光強度進行一個調整步驟。在待校正太陽光模擬器在特定的頻譜的光強度出現變異時，其調整方法包括下列方式。當判定頻譜範圍的光強度大於標準值時，則在調整步驟中降低待校正太陽光模擬器在此頻譜範圍的光強度至標準值。當判定頻譜範圍的光強度小於標準值時，則在調整步驟中提高待校正太陽光模擬器在此頻譜範圍的光強度至標準值。
在完成上述校正之後，待校正太陽光模擬器經校正後的總頻譜範圍例如是大於等於待測太陽能電池的吸收頻譜範圍，以使得待測太陽能電池可在太陽光模擬器的有效量測範圍內進行量測。
基於上述實施例可知，由於使用對應不同頻譜範圍的多個多接面太陽能電池作為校正模組，來對待校正太陽光模擬器進行校正，除了可快速地且有效地檢測出待校正太陽光模擬器各頻譜範圍的光強度是否產生變異之外，更可對太陽光模擬器發生變異的頻譜範圍的光強度進行調整，進而維持太陽光模擬器的量測精準度。
以下，特舉一實施例進行說明太陽光模擬器的校正方法，但並不用以限制本發明。
步驟一：
首先，提供兩個校正模組A、B，校正模組A、B均為雙接面太陽能電池。作為校正模組A、B的各個雙接面太陽能電池包括堆疊串聯的兩個電池單元，其中一個電池單元用於吸收紅光區頻譜範圍的光，另一個電池單元用於吸收藍光區頻譜範圍的光。
以標準太陽光模擬器量測所量測的校正模組A的最小輸出電流IA是由用於吸收藍光區頻譜範圍的光的電池單元所決定，且將標準太陽光模擬器在此藍光區頻譜範圍內的光強度設定為標準值。以標準太陽光模擬器量測所量測的校正模組B的最小輸出電流IB是由用於吸收紅光區頻譜範圍的光的電池單元所決定，且將標準太陽光模擬器在此紅光區頻譜範圍內的光強度設定為標準值。
步驟二：
接著，利用待校正太陽光模擬器C、D分別對校正模組A、B進行電流量測，所獲得的量測電流IAC、IAD、IBC及IBD如下表1所示。其中，待校正太陽光模擬器C的藍光頻譜範圍的光強度大於標準值且紅光頻譜範圍的光強度正常，而待校正太陽光模擬器D的紅光頻譜範圍的光強度小於標準值且藍光頻譜範圍的光強度正常。
步驟三：
然後，將校正模組A、B所對應的量測電流IAC、IAD、IBC及IBD與各個最小輸出電流IA及IB進行一比對步驟。比對結果如表2：
由表2可知，由於太陽光模擬器C以校正模組A所檢測出的量測電流IAC大於最小輸出電流IA，因此可判定待校正太陽光模擬器C的藍光頻譜範圍的光強度大於標準值。由於太陽光模擬器C以校正模組B所檢測出的量測電流IBC等於最小輸出電流IB，因此可判定待校正太陽光模擬器C的紅光頻譜範圍的光強度正常。基於上述，利用校正模組A、B可檢測出待校正太陽光模擬器C的藍光頻譜範圍的光強度大於標準值且紅光頻譜範圍的光強度正常。
另一方面，由於太陽光模擬器D以校正模組A所檢測出的量測電流IAD等於最小輸出電流IA，因此可判定待校正太陽光模擬器D的藍光頻譜範圍的光強度正常。由於太陽光模擬器D以校正模組B所檢測出的量測電流IBD小於最小輸出電流IB，因此可判定待校正太陽光模擬器D的紅光頻譜範圍的光強度小於標準值。基於上述，利用校正模組A、B可檢測出待校正太陽光模擬器D的紅光頻譜範圍的光強度小於標準值且藍光頻譜範圍的光強度正常。
步驟四：
接下來，對待校正太陽光模擬器C、D出現變異的各個頻譜範圍的光強度進行一個調整步驟。由於待校正太陽光模擬器C的藍光頻譜範圍的光強度大於標準值，因此在調整步驟中降低待校正太陽光模擬器C在藍光頻譜範圍的光強度至標準值。此外，由於待校正太陽光模擬器D的紅光頻譜範圍的光強度小於標準值，因此在調整步驟中提高待校正太陽光模擬器D在紅光頻譜範圍的光強度至標準值。
在完成上述校正之後，待校正太陽光模擬器C、D經校正後，各頻譜範圍中的光強度均為標準值，因此具有較佳的量測精準度。
綜上所述，上述實施例至少具有下列優點：
1.上述實施例的太陽能模擬器的校正方法可快速地且有效地檢測出待校正太陽光模擬器各頻譜範圍的光強度是否產生變異。
2.藉由上述實施例的太陽能模擬器的校正方法可維持太陽光模擬器的量測精準度。
藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。
S101、S103、S105、S107．．．步驟標號
S201、S203、S205、S207．．．步驟標號
第一圖為本發明之一實施例的太陽光模擬器的校正方法的流程圖；以及
第二圖為本發明之另一實施例的太陽光模擬器的校正方法的流程圖。
S201、S203、S205、S207．．．步驟標號

Claims (8)

  1. 一種太陽光模擬器的校正方法，包括：提供至少一校正模組，該校正模組為一多接面太陽能電池，且該校正模組係以一標準太陽光模擬器量測而具有對應一頻譜範圍的一最小輸出電流；利用一待校正太陽光模擬器對該校正模組進行電流量測，以獲得一量測電流；將該量測電流與該最小輸出電流進行一比對步驟，其中當該校正模組的該量測電流與該最小輸出電流不同時，則判定該待校正太陽光模擬器在所對應的該頻譜範圍的光強度出現變異；以及對出現變異的該頻譜範圍的光強度進行一調整步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之太陽光模擬器的校正方法，當具有複數個校正模組時，各校正模組係分別具有對應不同之該頻譜範圍的該最小輸出電流，且該待校正太陽光模擬器係分別對該些校正模組進行電流量測，以獲得多個該量測電流進行該比對步驟。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之太陽光模擬器的校正方法，其中該多接面太陽能電池係包括堆疊串聯的多個電池單元。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之太陽光模擬器的校正方法，其中該最小輸出電流是由對應該頻譜範圍的各該電池單元的厚度所決定。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之太陽光模擬器的校正方法，其中在該比對步驟中，當該校正模組的該量測電流大於該最小輸出電流時，則判定該待校正太陽光模擬器在所對應的該頻譜範圍的光強度大於標準值。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之太陽光模擬器的校正方法，其中當判定該頻譜範圍的光強度大於標準值時，則在該調整步驟中降低該頻譜範圍的光強度至標準值。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之太陽光模擬器的校正方法，其中在該比對步驟中，當該校正模組的該量測電流小於該最小輸出電流時，則判定該待校正太陽光模擬器在所對應的該頻譜範圍的光強度小於標準值。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之太陽光模擬器的校正方法，其中當判定該頻譜範圍的光強度小於標準值時，則在該調整步驟中提高該頻譜範圍的光強度至標準值。
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CN105738075A (zh) * 2014-12-08 2016-07-06 中国电子科技集团公司第十八研究所 一种多结太阳电池太阳模拟器均匀性测试装置
CN106594660A (zh) * 2016-12-28 2017-04-26 苏州爱彼光电材料有限公司 日光模拟光照系统
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Cited By (4)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN106594660A (zh) * 2016-12-28 2017-04-26 苏州爱彼光电材料有限公司 日光模拟光照系统
CN112748344A (zh) * 2020-12-23 2021-05-04 江苏宜兴德融科技有限公司 校准太阳模拟器的方法、光源系统和太阳能电池测试方法
CN112748344B (zh) * 2020-12-23 2023-04-07 江苏宜兴德融科技有限公司 校准太阳模拟器的方法、光源系统和太阳能电池测试方法

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