论文摘要
随着我国、德国等世界一些国家可再生能源法的实施,太阳能光伏(PV)产业正在以非常快的速度发展。从产能上看,最近几年太阳能电池、组件生产的年平均增长率达到43%,成为当今发展最迅速的高新技术产业之一。从技术上看,经历了第一代晶体硅太阳能电池、第二代非晶硅薄膜太阳能电池,发展到现在第三代单片叠层多结太阳能电池、多能带隙太阳能电池和热载流子太阳能电池等。从应用领域看,已经广泛地应用在工业、交通、通讯、航天和军事等各个领域,尤其在航天领域,太阳能电池是各种航天飞行器的主要能源。多结太阳能电池由于其高的光电转换效率、功率重量比、功率面积比等众多优点,在航天科技中作为电源得到了格外重视和深入研究。在多结太阳能电池光谱响应测试方面国外已有相关检测理论和实用的检测装置出现。我国虽然在单结电池方面已经有一定成果,但在多结太阳能电池尤其是多结太阳能电池光谱响应测试方面尚未见有重大突破,相关报道也少之又少。采用进口设备往往得不到有效的技术服务和支持,而且影响进一步的理论探索和科学实验。基于多结太阳能电池的重要应用前景,对其进行理论方法和测试装置的研究成为一项重要而具有创新意义的课题。本课题以三结太阳能电池作为研究对象,开展单片叠层多结太阳能电池光谱响应测试理论与技术研究,将多结太阳能电池光谱响应中的单色激励光源、光偏置、电偏置理论与技术作为重要内容进行研究。作为课题研究成果,本课题完成了测试系统整体设计,提出了多结太阳能电池光谱响应测试中的电偏置新算法,完成了信号调理电路设计、微弱信号检测以及数据采集硬件工作。同时参与了光学仪器组合设计,各仪器之间通信接口设计以及数据分析和处理。最终完成了整体系统测试理论建设和关键技术研究,为开发一套可供实用的单片叠层多结光伏电池光谱响应测试系统奠定了很好的基础。