การใช้เครื่องวัดแหล่งกำเนิดความเที่ยงตรงสูงในการทดสอบคุณลักษณะของเซลล์แสงอาทิตย์

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเศรษฐกิจโลกและการพัฒนาทางอุตสาหกรรมที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น ความต้องการพลังงานของมนุษย์จึงเพิ่มขึ้นทุกวัน เมื่อเปรียบเทียบกับพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ไม่หมุนเวียนแล้ว การแผ่รังสีแสงอาทิตย์สามารถรักษาพลังงานเอาต์พุตที่คงที่เป็นเวลาหลายหมื่นล้านปี และการเปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าถือเป็นกระบวนการที่สำคัญอย่างยิ่ง เซลล์แสงอาทิตย์เป็นแผ่นเซมิคอนดักเตอร์โฟโตอิเล็กทริกชนิดหนึ่งที่ใช้แสงแดดเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าโดยตรง เมื่อแสงสว่างตรงตามเงื่อนไขที่กำหนด จะสามารถจ่ายแรงดันเอาต์พุตและสร้างกระแสได้ทันทีเมื่อมีวงจร มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ เช่น การขนส่ง การสื่อสาร และดาวเทียม

ตั้งแต่การวิจัยและพัฒนาไปจนถึงการผลิต เซลล์แสงอาทิตย์มีข้อกำหนดการทดสอบที่แตกต่างกันในแต่ละขั้นตอน คุณลักษณะทางไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์ ได้แก่ คุณลักษณะแรงดัน-กระแส (IV) คุณลักษณะการตอบสนองเชิงสเปกตรัม (SR) และคุณลักษณะประสิทธิภาพเชิงควอนตัม (QE) ในบรรดาคุณลักษณะเหล่านี้ การวิเคราะห์คุณลักษณะ IV มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการได้มาซึ่งพารามิเตอร์ที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ โดยส่วนใหญ่ได้แก่ กระแสสูงสุด (I-max) และแรงดันสูงสุด (V-max) แรงดันวงเปิด (Voc) กระแสลัดวงจร (Isc) แฟคเตอร์การเติม (ff) และประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน (η) เพื่อให้การทดสอบคุณลักษณะ IV ของเซลล์แสงอาทิตย์เสร็จสมบูรณ์อย่างแม่นยำ ผู้ทดสอบจำเป็นต้องใช้แหล่งกำเนิดแสงจำลองแสงอาทิตย์เพื่อฉายแสงไปยังตัวอย่างในระยะที่กำหนด จากนั้นใช้เครื่องมือวัดทางไฟฟ้าที่มีความแม่นยำสูงในการวัดเส้นโค้งคุณลักษณะ IV เพื่อให้ได้พารามิเตอร์ของแบตเตอรี่

เมื่อไม่มีแสง การวัดคุณลักษณะ IV ของเซลล์แสงอาทิตย์จะต้องใช้แรงดันไบแอส DC ที่กำหนดไว้ และจะวัดเส้นโค้งคุณลักษณะ IV ภายใต้แรงดันไบแอสไปข้างหน้า เมื่อไม่มีแรงดันไบแอส จะวัดคุณลักษณะ IV ของเซลล์แสงอาทิตย์ภายใต้สภาวะโหลดที่แตกต่างกันโดยใช้แสงตกกระทบที่มีความยาวคลื่นต่างๆ (คุณลักษณะโหลดของอนุกรมหลายตัวจะเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น) และวัดกระแสลัดวงจร Isc แรงดันวงเปิด Voc กำลังสูงสุด กระแสและแรงดันใช้งานที่เหมาะสมที่สุด เครื่องวัดแหล่งจ่ายไฟดิจิทัลความแม่นยำสูง NGI N2600 ซีรีส์ ผสานรวมฟังก์ชันการวัดแหล่งจ่ายไฟ สามารถสร้างแหล่งจ่ายแรงดันและกระแสที่มีความแม่นยำสูงมาก และมีฟังก์ชันการวัด ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการในการทดสอบคุณลักษณะ IV ของเซลล์แสงอาทิตย์ได้อย่างครบถ้วน

การตอบสนองเชิงสเปกตรัม (SR) เป็นตัวบ่งชี้สำหรับการประเมินความสามารถในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์ โดยการให้แสงตกกระทบที่มีความยาวคลื่นต่างๆ กัน อัตราส่วนของกระแสไฟฟ้าที่แปลงได้หลังจากได้รับแสงตกกระทบต่อพลังงานแสงตกกระทบคือการตอบสนองเชิงสเปกตรัม เครื่องวัดแหล่งจ่ายไฟซีรีส์ N2600 สามารถวัดกระแสไฟฟ้าจากแสงได้อย่างแม่นยำเพื่อทำการทดสอบลักษณะกระแสไฟฟ้า SR ให้เสร็จสมบูรณ์

โดยทั่วไป แหล่งจ่ายไฟจะทำงานได้เฉพาะในควอดแรนต์ที่ 1 และ 3 เท่านั้น โดยปล่อยพลังงานออกมาในฐานะแหล่งจ่ายพลังงาน แต่ซีรี่ส์ N2600 สามารถทำงานได้ครบทั้งสี่ควอดแรนต์ เมื่อทำงานในควอดแรนต์ที่ 2 และ 4 จะสามารถดูดซับพลังงานในฐานะตัวรับ (โหลด) ได้ ไม่ว่าจะอยู่ในโหมดแหล่งจ่ายหรือตัวรับ ก็สามารถวัดแรงดัน กระแส และความต้านทานได้ ความเร็วในการสุ่มตัวอย่างสูงสุดอยู่ที่ 100ksps และความเร็วในการสแกนอยู่ที่ 1ms ต่อจุด