一种太阳电池组件电性能的判别方法技术

本发明专利技术公开了一种太阳电池组件电性能的判别方法，所述太阳电池组件包含n片串联焊接的叠层电池；判别方法包含以下步骤：步骤一：测试并获得每一片叠层电池的IV特性曲线，分别以1、2、3…n表示；步骤二：根据IV特性曲线获得太阳电池组件的短路电流的理论值Isc；采用IV测试仪测试并获得所述太阳电池组件的实际的暗IV特性曲线；步骤三：根据短路电流的理论值Isc以及测试获得的暗IV特性曲线推算出太阳电池组件的IV特性曲线；步骤四：利用步骤三获得的IV特性曲线判断太阳电池组件的电性能是否合格。本发明专利技术所需测试设备成本低、体积小，另外还可以直接判断焊接过程是否存在异常，可以在焊接前及时发现叠层电池不匹配的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳电池组件电性能的判别方法
本专利技术涉及航天领域电源技术，特别涉及一种太阳电池组件电性能的判别方法。
技术介绍
空间用太阳电池阵制造过程中，需要将叠层电池进行串联焊接从而形成太阳电池组件，焊接采用电阻焊接的原理，焊接后需要对太阳电池组件的电性能进行测试并剔除不合格品。目前采用的测试及判别方法如附图1所示，先测试每片叠层电池的IV特性曲线，再将叠层电池通过焊接制成太阳电池组件并测试其在标准光强下的IV特性曲线，根据测试获得的IV特性曲线判断太阳电池组件的电性能是否合格。这种测试方法需要在标准光强下进行，因此测试设备需要配置模拟标准光强的灯源(即太阳模拟器)，特别是当太阳电池组件的长度较长时，为确保测试的准确性，灯源的光需要在较大的面积范围内具有很高的均匀性及稳定性，这对太阳模拟器的要求很高，太阳模拟器的体积大、成本高。另外目前的判别方法是只测试太阳电池焊接后太阳电池组件在标准光强下的IV特性，由于太阳电池组件在标准光强下的IV特性同时受叠层电池匹配损失以及焊接损伤的影响，因此太阳电池组件在标准光强下的IV特性如果出现异常不能直接判断焊接过程是否存在异常，也不能在焊接前提前判断叠层电池的匹配是否存在异常。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是现有技术下太阳电池组件测试方法所需的太阳模拟器体积大、成本高以及不能直接判断焊接过程是否存在异常、不能在焊接前提前判断叠层电池的匹配是否存在异常。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种太阳电池组件电性能的判别方法，所述的太阳电池组件包含n片串联焊接的叠层电池；所述的判别方法包含以下步骤：步骤一：测试并获得每一片叠层电池的IV特性曲线，分别以1、2、3…n表示；步骤二：根据步骤一的叠层电池的IV特性曲线获得所述太阳电池组件的短路电流的理论值Isc；采用IV测试仪测试并获得所述太阳电池组件的实际的暗IV特性曲线；步骤三：根据步骤二获得的太阳电池组件的短路电流的理论值Isc以及测试获得的太阳电池组件的实际的暗IV特性曲线推算出太阳电池组件的IV特性曲线；步骤四：利用步骤三获得的太阳电池组件的IV特性曲线判断太阳电池组件的电性能是否合格。较佳地，所述步骤二中，所述的太阳电池组件的短路电流的理论值Isc的获得方法为：绘制出太阳电池组件的IV特性理论曲线，然后从所述IV特性理论曲线上得到的电压为0时对应的电流值，该电流值为所述太阳电池组件的短路电流的理论值Isc；其中，所述的IV特性理论曲线的绘制方法为：根据IV特性曲线1、2、3…n，分别得到IV特性曲线1、2、3…n在电流为I0时对应的电压值V01、V02、V03…Vn，根据公式V0＝V01+V02+V03+…Vn计算出太阳电池组件在电流为I0时对应的电压值V0，采用同样的方法计算出太阳电池组件在电流为其它值时对应的电压值，根据计算得到的太阳电池组件的电流值和电压值绘制出太阳电池组件的IV特性理论曲线。较佳地，所述步骤二中，所述的太阳电池组件的短路电流的理论值Isc通过以下方法进行近似计算得到：测试每一片的叠层电池的短路电流值并计算出所述短路电流值的平均值或最小值，将该平均值或最小值近似看作所述太阳电池组件的短路电流的理论值Isc。较佳地，所述步骤二中，测试并获得所述太阳电池组件的实际的暗IV特性曲线的方法是：将太阳电池组件放在暗箱内，用IV测试仪测试太阳电池组件的IV曲线，获得所述太阳电池组件的实际的暗IV特性曲线。较佳地，所述步骤三中，将所述的实际的暗IV特性曲线沿着电流轴整体向上平移所述太阳电池组件的短路电流的理论值Isc的距离，得到所述的太阳电池组件的IV特性曲线。较佳地，所述步骤四中，根据所述的IV特性曲线得到太阳电池组件的若干个指标，根据所述的IV特性理论曲线得到所述指标的理论值，并通过所述指标中的一个或若干个是否满足预先设定的阈值范围来判断太阳电池组件的电性能是否合格；所述的阈值范围为所述指标的理论值乘以允许的衰降系数得到，所述的衰降系数的下限和上限分别为0.95和1。较佳地，所述的指标包含开路电压Vocb、填充因子FFb、转换效率ηb和工作电流Igb中的一个或两个以上。较佳地，该判别方法还包含：根据所述指标的理论值中的一个或若干个是否满足预先设定的用于判断叠层电池的匹配损失是否合格的阈值范围来判断构成太阳电池组件的叠层电池的匹配损失是否合格；所述的阈值范围根据叠层电池的IV特性曲线1、2、3…n分别获得叠层电池的判定指标的最小值和最大值，将所述的最小值和最大值分别乘以匹配损失系数的下限和上限得到所需的阈值范围。较佳地，所述的匹配损失系数的下限和上限分别为0.95和1。较佳地，所述步骤一中，叠层电池的IV特性曲线1、2、3…n采用IV测试仪和太阳模拟器测试获得。本专利技术具有以下优点：1、本专利技术的太阳电池组件电性能的判别方法，太阳电池组件的IV特性曲线是根据太阳电池组件的暗IV特性曲线以及太阳电池组件的短路电流的理论值Isc进行推算获得的，而测试太阳电池组件的暗IV特性曲线不需要使用太阳模拟器，因此测试设备成本低、体积小。2、本专利技术的判别方法可以通过比较太阳电池组件的IV特性曲线和太阳电池组件的IV特性理论曲线的差异，可以直接判断焊接过程是否存在异常。3、本专利技术的判别方法，在焊接前可以通过串联电路的电压叠加原理推算出太阳电池组件的IV特性理论曲线，从而在焊接前就可以判断出构成太阳电池组件的叠层电池的匹配是否存在问题。附图说明图1为传统的太阳电池组件电性能的判别方法的流程示意图。图2为本专利技术的太阳电池组件电性能的判别方法的流程示意图。图3为本专利技术的太阳电池组件的IV特性理论曲线推算示意图。图4为本专利技术的太阳电池组件的IV特性曲线推算示意图。图5为本专利技术的根据太阳电池组件的IV特性曲线得到判别指标的示意图。图6为本专利技术的根据太阳电池组件的IV特性理论曲线得到判别阈值范围的示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。请参照图2，本专利技术的太阳电池组件电性能的判别方法，包含以下步骤：步骤一(S1’)：测试组成太阳电池组件的每一片叠层电池的IV特性曲线，分别以1、2、3…n表示；步骤二(S2’)：根据步骤一测试的叠层电池的IV特性曲线1、2、3…n获得太阳电池组件的短路电流的理论值Isc；采用IV测试仪测试出上述叠层太阳电池经过串联焊接而成的太阳电池组件的实际的暗IV特性曲线98；步骤三(S3’)：根据步骤二获得的太阳电池组件的短路电流的理论值Isc以及测试获得的太阳电池组件的实际的暗IV特性曲线98推算出太阳电池组件的IV特性曲线99b；步骤四(S4’)：利用步骤三获得的太阳电池组件的IV特性曲线99b判断太阳电池组件的电性能是否合格。在步骤一(S1’)中，叠层电池的IV特性曲线1、2、3…n采用IV测试仪和太阳模拟器测试。太阳模拟器用于提供特定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳电池组件电性能的判别方法，其特征在于，所述的太阳电池组件包含n片串联焊接的叠层电池；所述的判别方法包含以下步骤：/n步骤一：测试并获得每一片叠层电池的IV特性曲线，分别以1、2、3…n表示；/n步骤二：根据步骤一的叠层电池的IV特性曲线获得所述太阳电池组件的短路电流的理论值Isc；采用IV测试仪测试并获得所述太阳电池组件的实际的暗IV特性曲线；/n步骤三：根据步骤二获得的太阳电池组件的短路电流的理论值Isc以及测试获得的太阳电池组件的实际的暗IV特性曲线推算出太阳电池组件的IV特性曲线；/n步骤四：利用步骤三获得的太阳电池组件的IV特性曲线判断太阳电池组件的电性能是否合格。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳电池组件电性能的判别方法，其特征在于，所述的太阳电池组件包含n片串联焊接的叠层电池；所述的判别方法包含以下步骤：
步骤一：测试并获得每一片叠层电池的IV特性曲线，分别以1、2、3…n表示；
步骤二：根据步骤一的叠层电池的IV特性曲线获得所述太阳电池组件的短路电流的理论值Isc；采用IV测试仪测试并获得所述太阳电池组件的实际的暗IV特性曲线；
步骤三：根据步骤二获得的太阳电池组件的短路电流的理论值Isc以及测试获得的太阳电池组件的实际的暗IV特性曲线推算出太阳电池组件的IV特性曲线；
步骤四：利用步骤三获得的太阳电池组件的IV特性曲线判断太阳电池组件的电性能是否合格。


2.如权利要求1所述的太阳电池组件电性能的判别方法，其特征在于，所述步骤二中，所述的太阳电池组件的短路电流的理论值Isc的获得方法为：绘制出太阳电池组件的IV特性理论曲线，然后从所述IV特性理论曲线上得到的电压为0时对应的电流值，该电流值为所述太阳电池组件的短路电流的理论值Isc；其中，所述的IV特性理论曲线的绘制方法为：根据IV特性曲线1、2、3…n，分别得到IV特性曲线1、2、3…n在电流为I0时对应的电压值V01、V02、V03…Vn，根据公式V0＝V01+V02+V03+…Vn计算出太阳电池组件在电流为I0时对应的电压值V0，采用同样的方法计算出太阳电池组件在电流为其它值时对应的电压值，根据计算得到的太阳电池组件的电流值和电压值绘制出太阳电池组件的IV特性理论曲线。


3.如权利要求1所述的太阳电池组件电性能的判别方法，其特征在于，所述步骤二中，所述的太阳电池组件的短路电流的理论值Isc通过以下方法进行近似计算得到：测试每一片的叠层电池的短路电流值并计算出所述短路电流值的平均值或最小值，将该平均值或最小值近似看作所述太阳电池组件的短路电流的理论值Isc。


4.如权利要求2或3所述的太阳电池组件电性能的判别方法，其特征在于，所述步骤二...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷刚，范襄，金超，杨洪东，王凯，沈静曼，符春娥，
申请(专利权)人：上海空间电源研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31