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東京大學開發出可提高多結光伏電池效率的新測評方法

   2013-07-19 日經能源環境網13180
根據測量值計算 

       SR-V法可在不連續地照射與被測子單元相對應的光的同時,通過改變偏壓來測量電流值。與此同時,還會預先連續照射與被測對象以外的子單元相對應的光(圖1)。對每個子單元都要反復進行這一操作。 

圖1 通過改變偏壓來測量
照射與被測子單元對應的單色光、同時改變偏壓,從而測量電流值的變化。根據獲得的數據,計算出各子單元的特性。(本圖根據東京大學的資料繪制)

       然后,再根據獲得的各個子單元的偏壓和電流值測量結果,計算出各子單元的串聯電阻和并聯電阻等特性。具體方法是,在適當地確定串聯電阻等特性值之后,將據此推定的偏壓和電流值的關系與實際測量結果比較,然后修改特性值以使二者之間的誤差縮小。反復進行這一操作,直到誤差變得足夠小之后,再利用“Powell混合法”計算特性值。如果使用電腦,雙結型光伏電池的計算可在約10個小時內完成。東京大學稱,此次根據獲得的數據計算出了整體的I-V特性,其結果與實驗值基本一致。 

       從SR-V法獲得的特性來看,很多信息都是以前的測評方法和美國可再生能源實驗室(NREL)等最近開發的測評方法所無法獲得的(表1)。東京大學先進科學技術研究中心新能源領域岡田研究室特聘副教授曽我部東馬強調,根據新查明的特性值,可以找到子單元的結晶性及膜厚等方面的改進點,“能夠使化合物多結型光伏電池的轉換效率提高1~2個百分點” 


圖2 還可應用于產品檢查用途
檢查出了某海外廠商的化合物多結型光伏電池晶圓面內的特性不均問題。各個單元之間特性存在差別,發現了結晶性等存在問題的單元。(本圖由《日經電子》根據東京大學的資料繪制)

       除了研發用途之外,新的測評方法還有望用于產品檢查用途。用新方法測評其他國家廠商的化合物多結型光伏電池晶圓時發現,位于晶圓面內不同位置的子單元之間的特性存在偏差(圖2),而采用原來測量整體I-V特性的方法時,則看不到這一特性差別。東京大學稱,這種特性不均有可能會對光伏電池的長期可靠性造成影響。(《日經電子》記者:河合基伸)
 
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