一、前言

半導體是決定太陽能電池轉換效率的重要原料，對其測試是研究太陽能電池發展的基礎, 目前發現這些材料都有共同的特點,就是外界環境，如溫度、光照強度,光譜范圍等指標對其發電效率產生很大的影響。TRM-JX9太陽能光伏電池材料性能測試儀可以對目前所有的太陽能電池材料進行全面的測試,還對電池產品應用進行功能試驗,即可以用于檢測中心,又可以科研教學,是各大專院校,科研機構,生產廠家的理想測試設備。

二、試驗內容

  1.半導體的電流電壓特性研究。

  2.太陽能電池基本特征參數研究（開路電壓、閉路電流、功率因子測定預分析）。

  3.環境參數對太陽能電池的影響研究（溫度特性）。

  4.太陽能電池的光譜響應特征研究（八組單色濾色片）。

  5.不同基材（硅電池、薄膜電池，染料敏化電池）太陽能電池特性對比研究。

  6.太陽能應用演示實驗。

  7.能夠測量學生自我制備的電池的光電轉換性能。

三、系統組成

  1.聚光式標準太陽模擬光源；

  2.材料恒溫控制箱；

  3.單色光譜過濾裝置；

  4.I/V曲線測試儀；

  5.綜合測試實驗臺；

  6. 太陽能光伏電池材料性能測試分析軟件。

四、技術要求

1.模擬標準陽光光源

    a.光源類型:氙燈點光源

    b.模擬光不均勻性：≤± 5%

    c.模擬光不穩定性：≤± 5%（1小時內）

    d.光譜匹配：AM1.5，符合IEC60904—9標準

    e.光強范圍：（600-1100）w/ m2 可調；

    f.有效輻照面積：聚光方式照射 同光孔徑5-50mm可調；

    g.長弧氙燈壽命：1000小時

2. 單色光譜過濾裝置

    a.用于測量太陽能材料對不同光譜照射的相應效率。

    b.濾光片尺寸:直徑50MM

3. 材料恒溫控制箱

    a.因為溫度是影響材料工作的重要指標,將被測材料放入測試箱,直接模擬出各種環境溫度,并且標準光源通過透光孔進入恒溫控制箱內,獲得測量結果.

    b.制冷方式:半導體恒溫裝置，實現加熱制冷一體化控制,溫度范圍-10-30°C，精度0.5°C；

    c.智能高精度控溫儀,微機軟件實時顯示測量結果,工作狀態曲線與數據并存具有分析功能.

    d.控溫范圍任意調整,標準RS232通訊接口

    e.測試樣品尺寸5mm×5mm到50mm×50mm；

    f.全密封結構,鑲嵌全光譜透光材料,內壁隔熱處理,保證被測件在箱內不結露。

4.I/V曲線測試儀

該采集器采用高性能微處理器為主控CPU，大容量數據存儲器。測試時由機內的電子負載實現了被測組件從開路到短路的變化過程，其電子負載電路采用電壓控制、電容保持的暫穩態工作方式。電子負載的輸出跟隨一個控制電壓，由預先存儲在 EPROM中的設定的數據通過 D/A轉換電路輸出控制電壓。電壓步長的確定是通過測試出組件的開路電壓完成的。采用確定電壓步長的方法可以實現對不同型號組件的自動識別，使測試點在 I-V特性曲線上形成一個合理的分布。測試儀可以實時給出被測組件的開路電壓、短路電流、最佳工作點、填充因子以及光強的測試數據。

5.綜合測試實驗臺

采用金屬結構設計,將所有測試儀器集成一體,操作方便,美觀實用.同時還具有被測試電池樣件的應用演示功能(LED燈發光實驗,電機轉動實驗,充電保護實驗,逆變交流實驗,放電實驗等),開放式的連線結構,便于教學與測試.外形尺寸:900*400*460。

6.太陽能光伏電池材料性能測試分析軟件

可在WINDOWS XP以上環境即可運行，實時顯示各路數據，每隔1秒更新一次，數據自動存儲（存儲時間可以設定），實現整個測試功能的自動控制,與打印機相連自動打印存儲數據，數據存儲格式,EXCEL標準格式，形成I—V曲線圖，可供其它軟件調用分析,生成所有實驗報告圖。