Устройство для испытания солнечных батарей

В настоящее время лабораторная эффективность многих перовскитовых батарей достигла того же уровня, что и кристаллический кремний, даже больше, чем кристаллический кремний, с точки зрения эффективности перовскитовые батареи могут быть коммерчески применены и затраты на подготовку ниже, чем традиционные кристаллические кремниевые батареи, но препятствование коммерциализации перовскитовых батарей является их долгосрочной стабильностью, в настоящее время самым прямым средством решения этой проблемы в отрасли является модификация самого перовскитного материала для повышения стабильности материала. Другим жизнеспособным средством является изоляция внешних факторов нестабильности, таких как вода и тепло, технологическими и инженерными средствами, тем самым уменьшая или даже избегая воздействия внешних факторов нестабильности на материалы и устройства.

В настоящее время нет единого международного стандарта для испытаний устойчивости перовскитных солнечных батарей, общепринятой практикой в отрасли является размещение батарей под стандартным световым облучением 1sun, непрерывное отслеживание максимальной мощности (MPPT) для тестирования на фотостарение. Обычное время тестирования составляет 1000 часов.

Эта система представляет собой мощную, полностью функциональную многоканальную систему тестирования устойчивости солнечных элементов и компонентов, разработанную специально для исследователей перовскитных солнечных элементов, используя 3Уровень AСветодиодный симулятор солнечного света или белый светодиод в качестве источника стареющего света, Можно контролировать температуру батареи различными способами и контролировать окружающую среду, в которой находится батарея (N2, сухое пространство, постоянная температура и влага и т. Д.), Можно одновременно проводить долгосрочные испытания на устойчивость нескольких батарей, в дополнение к традиционным моделям MPPT, но также добавить постоянное напряжение (например, напряжение открытого замыкания) и режим старения постоянного тока (например, ток короткого замыкания) для повышения гибкости исследований стабильности, а также интегрировать мощное программное обеспечение для анализа данных для просмотра и сравнения показателей производительности различных образцов в режиме реального времени.

I. СОДЕРЖАНИЕУстройство для испытания солнечных батарейСостав системы

1.1 Аппаратные системы

1.1.1 Стареющие источники света

Систему можно выбрать 3.Уровень AСветодиодный симулятор солнечного света и белый светодиодный монохромный источник света, ниже представлены два источника света

• 3Уровень AСимулятор солнечного света

LED - симулятор солнечного света серии BG - LED - AAA является идеальным источником солнечного света для научных исследований и представляет собой усовершенствованный продукт для современных симуляторов солнечного света ксенонового источника света, отличные характеристики лучше подходят для исследований солнечных батарей, полупроводниковых материалов и биологических наук

Характеристики продукта

Соответствует требованиям IEC 60904 - 9, JIS 8904 - 9 и ASTM E927 - 10 к спектральному соответствию A +, пространственной однородности A и временной нестабильности.

• Использование импортных мощных светодиодных чипов, спектральная настройка с использованием светодиодов различных длин волн для достижения моделирования солнечного света

• Срок службы источника света > 10000 часов, и нет необходимости регулярно заменять дорогие и опасные лампы.

• Независимый спектральный контроль, разделенный на шесть спектральных сегментов в спектральном диапазоне от 350 нм до 1150 нм в соответствии со стандартом IEC 60904 - 9, каждый из которых может регулироваться независимо. Пользователи могут настраивать различные спектры для удовлетворения различных потребностей тестирования.

• Широкий контроль времени вспышки для достижения минимальной непрерывной вспышки 100 мс до постоянного освещения

• Альтернативная система обратной связи с интенсивностью света для быстрой калибровки интенсивности света в реальном времени

• Управление 7 - дюймовым LCD сенсорным экраном, работа графического интерфейса, быстрая и удобная.

• Поддерживает 5 настроек по умолчанию вспышки и обеспечивает бесшовное переключение для различных требований к тестированию.

• Оснащен шиной CAN, интерфейсами RS232 и RS485, подключенными к внешнему испытательному оборудованию для удаленного управления и синергии.

Устройство для испытания солнечных батарейтехнические параметры

Спектральная карта

• Светодиодные источники белого света

Особенности источника света

• Большая площадь

(1) Площадь световой панели: 300 × 200 мм ², эффективная площадь освещения: 270 × 180 мм ²;

Площадь световой панели: 360 × 360 мм ², эффективная площадь освещения: 350 × 350 мм ²;

Светодиодная панель светодиодных шариков с большой освещенной площадью поддерживает одновременное световое тестирование нескольких небольших батарей и небольших модулей.

• Продолжительность жизни

Стабильность: 10 000 часов;

Компонент выбирает высокостабильную долгоживущую импортную лампу, настраивает высококалорийный алюминиевый сплав радиатора, бесполярное матричное охлаждение с воздушным охлаждением и сжатое охлаждение с водяным охлаждением, два способа охлаждения гарантируют срок службы источника света в непрерывном освещении. В соответствии с предпосылкой поддержания интенсивности света источника света снижение интенсивности света источника света значительно задерживается.

• Предпочтительный материал

Импорт ламп; Высокотемпературная емкость 7075 алюминиевый сплав Оксидный лакокрасочный корпус / Высокая прочность 304 нержавеющая сталь шлифовальный корпус.

• Мощность света можно регулировать:

0.1 - 4 Эквивалентная регулируемая сила света Солнца; Регулируемый диапазон мощности 20W - 900 Вт, около 180 Вт, позволяет перовскитным солнечным батареям генерировать ток, выводимый под солнечным симулятором.

• Диапазон длин волн

Длина одной волны 450 нм

• Можно настроить:

Сила света принимает нестандартную настройку, эквивалентная сила света на входной световой панели до 7sun; Площадь световой панели принимает нестандартную настройку, максимальная площадь выходной световой панели до 1000 мм × 600 мм, может быть больше.

• Безопасность и надежность:

Система защиты от утечки и перенапряжения.

спектрограмма источника света

Сравнение двух источников света

1.1.2 Испытательные системы

Система может быть оснащена независимой одноканальной измерительной системой и одноканальной системой опроса и измерения, описанной ниже

• Многоканальная параллельная тестовая система

Использование маломощной программируемой электронной карты нагрузки постоянного тока, с высокой точностью, высокой надежностью, полной функциональностью (постоянный ток, постоянное напряжение, постоянная мощность, постоянное сопротивление), легко интегрируется и другие характеристики. С множественной защитой OCP / OVP / OPP / OTP, оснащенной высокоскоростным интерфейсом LAN, в подавляющем большинстве интегрированных приложений может заменить маломощную мономерную электронную нагрузку и обеспечить значительную экономию средств для пользователей, особенно для университетов и научно - исследовательских институтов.

Характеристики продукта:

• Диапазон мощности: 20W / 25W / 50W

• Диапазон напряжения: 0 ~ 20V / 0 ~ 60V / 0 ~ 100V

• Автономный 10 / 19 канал, межканальная изоляция

Многопрофильная защита OCP / OVP / OPP / OTP

• Диапазон токов: 0 ~ 1A / 0 ~ 5A / 0 ~ 10A

• Режим работы: CC, CV, CP, CR, CCD

• Поддержка LAN - связи, двойной интерфейс LAN

Поддержка таких функций, как аналоговое короткое замыкание, блокировка с / разгрузка

Таблица параметров

• Одноканальная опросная измерительная система

Система использует исходные таблицы серии Jischely 24XX + саморазвивающийся расширитель каналов для расширения одноканальных таблиц серии Jischely 24XX до 24 каналов для достижения многоканального опроса

Исходная таблица серии 24XX

Переключатель каналов таблицы источника

Сравнение двух вариантов измерений

1.1.3 Испытательные приспособления

Компания может настроить образец полости пропускания N2, уплотнение через уплотнительное кольцо для предотвращения утечки, через воздухонепроницаемый многожильный провод питания для ввода провода в полость для достижения электрического доступа. Такой способ легче использовать.

• Интегрированные многоканальные термостаты с азотным уплотнением

Полупроводниковый термостат с азотным затвором

Электричество: DC12V

• Потребление энергии: 150W

• Диапазон контроля температуры: предел охлаждения: ниже предела потепления при комнатной температуре 10°C: 85°C

• Стабильность температуры: ±0,3

• Контроль давления азота: < 2kpa

Азотные затворы могут быть персонализированы в соответствии с пользовательским временем, размером батареи и распределением электродов

• Многоканальные сепаративные термостаты с азотным уплотнением

Регулирование температуры в обычной среде: необходимо протестировать самостоятельно управляемую упаковочную батарею, батарею через водяное охлаждение, нагревательную пластину для контроля температуры батареи, испытательную базу для контроля температуры воды 5°C - 35°C, точность ±1°C; Контрольно - температурная испытательная база RT - 120°C с точностью ±0,5 °C. Компания может настроить водяное охлаждение и нагревательные панели любого размера.

Корпус азотного уплотнителя

термостат

СТ терморегулятор

1.2 Программные системы

В дополнение к поддержке тестового режима MPPT, это программное обеспечение также добавляет режим измерения постоянного напряжения (например, напряжение открытого замыкания) и старения постоянного тока (например, ток короткого замыкания)

• Тест IV

Программа поддерживает настройку начального напряжения, конечного напряжения, шагов сканирования, положительных и отрицательных функций сканирования IV

Кривая IV

ПВ кривая

Режим отслеживания MPPT

Кривая P - T в режиме сканирования MPPT

Используя алгоритм возмущения, постоянная обратная связь в процессе тестирования исправляет положение максимальной точки мощности солнечных батарей, так что батарея в течение длительного времени остается в состоянии разряда максимальной мощности, процесс разряда контролирует выходную мощность в режиме реального времени, записывает значения максимальной мощности со временем и кривую P - t, устанавливая время тестирования и время между сканированием. Единица отображения времени может быть выбрана для конкретной даты / дня / часа / минуты. При отслеживании MPPT кривая IV с положительным и отрицательным сканированием регулярно сканируется (например, каждые 10 часов) в течение общего времени тестирования (например, 1000 часов), записывая изменения во времени четырех ключевых показателей производительности батареи, таких как VOC, ISC, FF и PCE (100 точек данных в течение 1000 часов). Обратите внимание, что как P - t, так и PCE - t (положительная и обратная развертка), которые дают батарею в это время, имеют смысл, и точки данных P - t могут достигать сотен тысяч (если одна точка P записывается каждые 10 секунд, то в общей сложности 360 000 точек данных за 1000 часов), что намного больше, чем точки данных PCE - t. Фактически, из - за эффекта гистерезиса результаты PCE - T имеют определенную погрешность как в положительном, так и в обратном сканировании, и P - t более точно отражает изменения в реальной мощности перовскитных солнечных элементов.

• Режим постоянного давления

Кривая P - T в режиме измерения постоянного давления

Как и в случае с MPPT, четыре ключевых показателя производительности изменяются со временем путем регулярного сканирования IV, но батарея находится в режиме постоянного давления между регулярными сканированиями IV. То есть, используя режим постоянного давления в исходной таблице, контролируйте изменения нагрузки исходной таблицы в фиксированном V или динамическом Vmpp, контроллере I - t и P - t. В это время P - t не обязательно является максимальной мощностью, но все же имеет определенное физическое значение и исследовательскую ценность, особенно для перемещения ионов перовскита при смещении. В этом случае V может быть установлен как произвольное постоянное значение между 0 - VOC или Vmpp, полученное с положительной или обратной разверткой в предыдущем тесте IV. Если установлено постоянное V - значение, батарея остается неизменной при постоянном смещении V в течение всего испытательного периода. Если Vmpp установлен для предыдущего теста IV, динамическая настройка выполняется с помощью сканирования IV в течение фиксированного периода времени, но закреплена на Vmpp между двумя тестами IV, обратите внимание, что Vmpp с положительным и обратным сканированием отличается. Управляя динамическим Vmpp, этот режим также имеет сходство с MPPT, но тонкое отличие от MPPT заключается в том, что Vmpp является постоянным между двумя тестами IV, в то время как в режиме MPPT V изменяется в реальном времени в любой момент. Во многих документах используется самый начальный Vmpp, который остается неизменным начальным значением постоянного Vmpp в течение 1000 часов. Этот тест имеет большую погрешность в истинной максимальной мощности по сравнению с изменяющимся Vmpp в этом месте, в то время как изменение Vmpp в этом месте имеет небольшую погрешность по сравнению с истинной максимальной мощностью предыдущего MPPT расстояния.

• Модель постоянного потока

Кривая P - T в режиме постоянного тока

Режим постоянного тока, как и MPPT, требует регулярного сканирования IV для получения четырех ключевых показателей производительности с течением времени, но батарея находится в режиме постоянного тока между регулярными сканированиями IV. То есть, используя режим постоянного потока через таблицу источника, контролируйте изменения нагрузки на таблицу источника в фиксированном I или динамическом I (mpp), контроллере V - t и P - t. При этом I может быть установлен как произвольное постоянное значение между 0 - I (SC) или I (mpp), полученное при положительном или обратном сканировании в предыдущем тесте IV. Если установлено постоянное значение I, батарея остается неизменной под действием постоянного тока I в течение всего испытательного периода. Если установлен I (mpp) для предыдущего теста IV, динамическая настройка выполняется с помощью сканирования IV в течение фиксированного периода времени, но закреплена на I (mpp) между двумя тестами IV, обратите внимание, что положительная и обратная развертка I (mpp) различны. Контроль в динамическом I (mpp), эта модель имеет сходство с вышеупомянутым контролем в динамическом V (mpp), и полученные данные имеют определенную научную ценность.

II. Случаи клиентов

Пример 1: Университет в Шанхае

Светодиодные источники белого света