Наиболее важные параметры при тестировании элементов солнечной батареи (по результатам исследования компании Keithley)

19.02.2010

Результаты опроса, проведенного компанией Keithley среди исследователей и производителей солнечных элементов государственных, научных и промышленных предприятий и лабораторий, показали различие в методах тестирования и приоритетных параметрах тестирования среди респондентов из Азии, Северной Америки и Европы. Исследование проводилось летом 2009 года с помощью онлайн опроса с ограниченным доступом. В ходе исследования было опрошено 594 респондента. Подробный доклад по результатам исследования доступен для скачивания с официального сайта Keithley по ссылке: www.keithley.com/data?asset=52794.

Результаты опроса показали, что основной задачей для разработчиков считается повышение эффективности устройства. «Снижение стоимости производства» отмечено большинством респондентов как вторая по важности задача, хотя и значительно менее важная, чем необходимость повышения производительности солнечного элемента и солнечной батареи.

Определены четыре наиболее важных метода тестирования

Подавляющее большинство респондентов, занятых в области исследования и разработки солнечных элементов, определили как «ключевые параметры» при тестировании ток короткого замыкания (I_SC), напряжение разомкнутой цепи (V_OC), максимальную выходную мощность (P_MAX) и, в меньшей степени, эффективность преобразования. Респонденты из Северной Америки и Европы сходятся во мнении, что тестирование этих параметров является в значительной степени более важным, чем десять других тестов, предложенных в опросе. Респонденты из Азии также определяют важными эти четыре параметра, но отдают им гораздо меньше предпочтения, не менее часто определяя «ключевыми» другие предложенные тесты.

«Три теста, указанные респондентами как наиболее важные, соответствуют наиболее важным методикам тестирования на стадии разработки», - заметил Марк Сейер (Mark Cejer), директор по маркетингу Keithley. «Мы были несколько удивлены тем, что тестам на определение параллельного и последовательного сопротивления дали меньший приоритет, ведь мы достаточно много слышали о том, насколько эти тесты важны для определения характеристик и производительности устройства. В целом, за исключением явного предпочтения этих трех тестов, в индустрии присутствует множество вариаций на тему того, какие тесты считать наиболее важными. Возможно несколько причин подобных различий. Например, производимые тесты могут отличаться в зависимости от технологии производства фотоэлементов или от рынка, для которого они предназначены. Кроме того, многие технологии производства солнечных элементов появились относительно недавно и потому не имеют стандартных методик тестирования».

С момента запуска солнечных и фотоэлементов в производство, приоритет параметров для тестирования остался практически неизменным, но ранее наблюдалось меньшее согласие во взглядах на то, какие тесты являются самыми важными. Кроме того, респонденты из Азии в большей степени сходятся во мнениях касательно важных тестов в производстве солнечных элементов, чем в исследовательских установках.

По всей видимости, инженеры в целом не обеспокоены сложностью проведения тестов для индустрии солнечных элементов. При ответе на вопрос: «какие тесты вы считаете наиболее сложными технически?», оказалось что ни один из 15 предложенных тестов не представляет трудностей для большинства респондентов, как на стадии производства, так и на стадии разработки. Не вызывают трудности даже такие сложные тесты как оценка квантовой эффективности и эффективности преобразования. Наиболее сложным для реализации оказался тест на определение максимальной выходной мощности, 28% респондентов назвали его «наиболее сложным». Возможно, это связано с трудностями при интеграции 50-ти ваттного источника питания в систему тестирования для этого типа исследования.

Технологии производства фотогальванических устройств.

Респонденты данного опроса заявили о причастности к широкому спектру технологий для солнечных и фотогальванических элементов, включая хорошо зарекомендовавшие себя технологии производства на основе монокристаллического, мультикристаллического или аморфного кремния, а также более новым тонкопленочным технологиям, таким как медь-индий-галий-селенид (CIGS), кадмий-теллурид (CdTe) и кадмий-арсенид (GaAs). В целом, респонденты более заинтересованы в использовании тонкопленочных материалов, чем кремния, что может быть обусловлено более высокой скорости реакции и емкости тонкопленочных материалов.

Учитывая громадную разнообразность применяемых или разрабатываемых на данный момент технологий, индустрия растет и становится все более конкурентоспособной, производители инвестируют значительные средства в разработку новых способов получения максимальной энергии из каждого фотона, достигающего их фотоэлемента, при минимально возможных затратах. Производители из Азии твердо намерены занять лидирующие позиции на мировом рынке солнечных элементов.

Бесплатную копию результатов опроса (на англ. языке) можно найти по ссылке: www.keithley.com/data?asset=52794.

Для получения более подробной информации о системах для тестирования солнечных элементов Keithley, посетите официальный сайт компании:

www.keithley.com

Тонкопленочная технология для солнечных элементов

Тонкопленочный солнечный элемент, также называемый тонкопленочным фотогальваническим элементом, представляет собой несколько тонких слоев (пленок) фотогальванического материала размещенных на основе. Толщина пленки варьируется в широком диапазоне, от нескольких нанометров до микрометров.

Для изготовления элемента применяются различные фотогальванические материалы и разные материалы основы. Тонкопленочные солнечные элементы подразделяют на категории в зависимости от используемого материала:

• Аморфный кремний (a-Si) и другие тонкопленочные кремнии (TF-Si)
• Кадмий-теллурид (CdTe)
• Медь-индий-галлий-селенид (CIS или CIGS)
• Солнечный элемент на основе органических материалов

Википедия http://en.wikipedia.org/wiki/Thin_film_solar_cell