综合法及标定方法-太阳能光伏技术与应用

在自然阳光下有两种标定方法：

1）总辐射法

把待标定太阳电池和日射强度计放置在同一水平面，在总辐射下，同时读取日射强度计的读数和电池的短路电流值。实施标定的地点应满足几个与总辐照度和散射水平、太阳仰角和光线能畅通照射整个半球等有关的条件。短路电流值可通过下面的公式进行校准：

式中：IR，R为标定的电池在标准辐照度AM0下的短路电流；IR，D为标定的电池在标定地点测得的短路电流；ED（λ）为标定的电池在标定地点的绝对光谱辐照度；Eread为在标定地点，总辐射下，日射强度计的读数；SR（λ）为标定的电池的绝对光谱响应；EAM0（λ）为AM0规定的光谱辐照度。

最后确定的标定值是指三天标定的平均值。以前英国可再生能源协会（REA）的标定是在塞浦路斯进行，测试要在总辐照度下开展，时间要持续好几年［17］。现在西班牙的INTA－SPASOLAB通常是在特内里费岛进行标定，时间为1年［18，19］。

2）太阳光直射

待标定电池被放置在平行光管的底部，并确保入射光日辐射计和分光辐射度计要时刻正对太阳，此时记录电池的短路电流、总辐照和光谱辐照度。实施标定的地点和环境要满足以下条件：一定的辐照度水平、短路电流读数稳定、散射率等。短路电流值可根据下面的公式进行校准：

式中：Edir为总辐照度；IR，dir为被标定的电池在直射阳光下的短路电流值；Edir（λ）为直射阳光的绝对光谱辐照度。(www.xing528.com)

被校准的短路电流值是指三天校准值的平均值。中国空间技术研究院（CAST）目前就是采用这种方法［20］。以下两种方法是在模拟阳光下进行。

（1）太阳模拟器法。

待标定的电池被放置在稳态太阳模拟器下，该模拟器已经事先用标定过的电池或适当的探测器调整到AM0规定的太阳常数。太阳模拟器的光谱辐照度用光谱辐射计测量，电池的相对光谱响应单独测量。短路电流可根据下面公式进行校准：

式中：IR，sum为被标定的电池在模拟器下测得的短路电流；Esum（λ）为太阳模拟器的绝对光谱辐照度。

上面两个量值都是在太阳模拟器下测得的，日本国家宇宙开发事业团（NASDA）通常使用这种办法来标定［21］。

（2）积分光谱响应。

电池的校准短路电流可通过其绝对光谱响应，并参照AM0太阳光谱辐照度来计算。绝对光谱响应可通过以下方法得到：首先，校准太阳电池的相对光谱响应，然后测量特定波长下的绝对积分光谱响应，最后通过电池的短路电流与标准探测器测得的辐照度的比率就可以得到绝对光谱响应。这种标定方法由德国联邦物理技术研究院（PTB）提出，并经常使用［22］。