太陽能電池和模塊測試解決?案
太陽能?業(yè)的爆炸式增?加劇了對太陽能電池和模塊測試與測量解決?案的需求。
如今，太陽能電池和模塊測試與測量解決?案主要有兩種形式：完整的預(yù)制解決?案和必須組裝的測試系統(tǒng)構(gòu)建。如果您選擇完整預(yù)制式解決?案，則可以快速啟動(dòng)和運(yùn)?測試系統(tǒng)。然?，在?個(gè)技術(shù)快速發(fā)展的?業(yè)中，這種好處伴隨著?昂的價(jià)格和極快過時(shí)的?險(xiǎn)。
使?組件來創(chuàng)建測試系統(tǒng)成本更低，并且可以讓您根據(jù)測試要求的變化更改測試系統(tǒng)。例如，如果您的測試要求發(fā)?變化，需要更?的精度或更?的電流范圍，則只需更換測試系統(tǒng)的?個(gè)塊，?不是整個(gè)系統(tǒng)。此外，
如果您的?標(biāo)是標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)備重?，您可以在各種測試系統(tǒng)平臺(tái)上重復(fù)使?測試系統(tǒng)的各種組件。
今天主要討論在不影響性能的情況下降低測試成本并提?測試靈活性，幫助您選擇**解決?案來應(yīng)對太陽能電池和模塊測試挑戰(zhàn)。搭建一個(gè)基礎(chǔ)的測試系統(tǒng)，一般會(huì)用到各種電源、測量和開關(guān)儀器。
太陽能電池陣列測試一覽
太陽能電池和模塊電?測試基礎(chǔ)知識(shí)
太陽能電池測試是研究、質(zhì)量保證和?產(chǎn)所必需的。盡管測量精度、速度和參數(shù)的
重要性在不同行業(yè)的要求可能不同，但在任何測試環(huán)境中通常都會(huì)測量?些關(guān)鍵參數(shù)：
?開路電壓（Voc）
電流為零時(shí)的電池電壓
?短路電流（Isc）
負(fù)載電阻為零時(shí)流出電池的電流
?電池的最?功率輸出（Pmax）
電池產(chǎn)?最?功率時(shí)的電壓和電流點(diǎn)。IV曲線上的Pmax點(diǎn)通常稱為最
?功率點(diǎn)(MPP)。
?最?功率電壓(Vmax)
Pmax時(shí)的電池電壓?平
?Pmax時(shí)的電流(Imax)
Pmax時(shí)的電池電流?平
?裝置的轉(zhuǎn)換效率（η）
當(dāng)太陽能電池連接到電路時(shí)，轉(zhuǎn)換（從吸收的光能到電能）并收集的功率百分?。該術(shù)語使?最?功率點(diǎn)Pmax除以標(biāo)準(zhǔn)測試條件(STC)下的輸?光輻照度（E，單位為W/m2）和太陽能電池的表?積（Ac，單位為m2）的?率來計(jì)算。
太陽能電池開路電壓(Voc)通常在3伏?0.6伏之間，?電池短路電流(Isc)通常低于8 A。
太陽能模塊通常定義為以封裝形式連接在?起的多個(gè)電池。太陽能模塊的電壓和電流范圍各不相同，但發(fā)電能?通常在50?300 W之間。許多?于測量電池的相同參數(shù)也?于模塊，例如Voc、Isc、Pmax和IV曲線。
測試太陽能電池使??象限電源
在此背景下，雙象限電源是指既可以吸收電流?可以輸出電流或具有正負(fù)電流功能的儀器。這種儀器結(jié)合了電?負(fù)載和直流電源的特性。在本節(jié)中，我們將雙象限設(shè)備簡稱為“直流電源”。我們將使?負(fù)電流來指代?作負(fù)載或吸收電流的直流電源，使?正電流來指代輸出電流的直流電源。為了捕獲電池的Pmax、Voc、Isc和IV特性，直流電源可以以恒定電壓(CV)模式使?，并且可以通過直流電源測量產(chǎn)?的負(fù)電流或正電流。當(dāng)然，這種儀器必須具有?測量精度，并且能夠快速準(zhǔn)確地步進(jìn)電壓以實(shí)現(xiàn)?吞吐量和準(zhǔn)確的IV曲線。由于太陽能電池測試通常需要?電纜運(yùn)?或在直流電源和太陽能電池之間切換，因此需要具有外部感測功能的直流電源。為了防?測試設(shè)置中的振蕩，外部感測必須具有?穩(wěn)定性。不必要的振蕩會(huì)導(dǎo)致準(zhǔn)確性問題并降低吞吐量。
測試太陽能電池使??象限電源供應(yīng)
這些直流電源系列?常適合太陽能電池測試的特點(diǎn)：
?能夠吸收和提供電流
?毫安及以下范圍的電流測量能?
?10 V范圍或以下電壓編程精度?于10 mV
?外部感測能?，具有?感測引線阻抗
??輸出穩(wěn)定性，防?測試設(shè)置中出現(xiàn)振蕩
?溫度系數(shù)規(guī)格使得在溫度可能超出正常室溫的各種測試環(huán)境中，計(jì)算精度變得簡
單且確定
?661xC系列為2U?，半機(jī)架尺?，663xB系列為全機(jī)架尺?
?設(shè)備可輕松并聯(lián)或串聯(lián)，以增加電流和電壓能?
?快速命令處理時(shí)間，滿??吞吐量需求
Keysight 661xC和663xB直流電源系列提供?測量
精度?、響應(yīng)速度快、輸出穩(wěn)定性?，價(jià)格低廉。對于需要四象限測量的太陽能電池測試，Keysight直流電源可以輕松配置，切換開銷很?，可像四象限設(shè)備?樣使?。
測試太陽能電池和模塊電?負(fù)載
太陽能電池組件通常由多個(gè)電池組成以電??式連接到封裝形式。太陽能模塊的電壓和電流范圍多種多樣，但發(fā)電能?通常在50到300 W之間。許多?于測量電池的相同參數(shù)也?于模塊，例如Voc、Isc、Pmax和IV曲線。
電?負(fù)載是太陽能電池組件測試的絕佳解決?案，因?yàn)樗鼈兙哂?泛的功率范圍和吸收?量電流的能?。電?負(fù)載通常有三種操作模式：恒定電流(CC)、恒定電壓(CV)和恒定電阻(CR)。
CV模式是IV曲線跟蹤的?選操作模式，因?yàn)樗试S您逐步調(diào)整電壓并測量被測模塊的電流輸出。為了確保完整的IV曲線跟蹤能?，電?負(fù)載需要能夠下降到0 V以捕獲Isc和上升到Voc。
對于在室外或環(huán)境溫度變化很?的其他地?進(jìn)?測試，提供溫度系數(shù)規(guī)格的電?負(fù)載?常理想。環(huán)境溫度的變化將改變負(fù)載內(nèi)置測量的測量規(guī)格，從?導(dǎo)致測量不確定度增加。溫度系數(shù)規(guī)格允許您補(bǔ)償溫度變化很?的環(huán)境。Keysight N3300A電?負(fù)載主機(jī)有6個(gè)插槽，N3301A主機(jī)有兩個(gè)插槽。它們都接受N330x??可安裝負(fù)載模塊（150 W?600 W）的組合，以便輕松進(jìn)?系統(tǒng)配置和將來重新配置。?個(gè)GPIB地址就是您完全控制和讀回單個(gè)N3300A或N3301A主機(jī)內(nèi)的所有負(fù)載模塊所需的全部功能。N330xA系列直流電?負(fù)載提供快速操作以及?容量太陽能測試系統(tǒng)所需的準(zhǔn)確編程和讀回。對于?電流太陽能模塊，您可以并聯(lián)連接N330xA模塊以增強(qiáng)電流吸收能?。
N330xA系列電?負(fù)載提供多輸?、并?測量處理和快速命令處理時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)最?吞吐量。模塊的功率范圍寬（150?600 W），并能夠并聯(lián)模塊以滿?更?的電流需求，從?提供了出?的靈活性，并降低了太陽能測試系統(tǒng)過時(shí)的?險(xiǎn)。對于較?的測試設(shè)置，Keysight提供單通道6060B和6063B，它們分別提供300 W和250W的功率處理能?。這兩款電?負(fù)載具有N330xA系列的?部分功能和規(guī)格。它們具有易于使?的前?板，并且成本低于N330x負(fù)載。
在太陽能電池和模塊測試中，您通常需要的不僅僅是被測電池或模塊的IV曲線。通常，您需要進(jìn)?溫度測量和校準(zhǔn)參考電池的測量。溫度對電池或模塊的輸出功率有直接影響，因此您需要在測試期間進(jìn)?溫度測量以充分了解所有測試條件。通常需要校準(zhǔn)參考電池來衡量?于為太陽能電池或模塊供電的光源的有效性。測試太陽能模塊的?例設(shè)置。此設(shè)置使?開關(guān)測量單元，以避免需要昂貴的冗余測量設(shè)備。
還可以使?切換配置來并?測試多個(gè)太陽能電池或模塊。
是德科技提供三個(gè)產(chǎn)品系列來滿?您在太陽能測試中的切換需求：34980A多功能開關(guān)/測量單元、34970A數(shù)據(jù)采集開關(guān)單元和L44xxA系列開關(guān)模塊。
34980A多功能開關(guān)/測量單元
Keysight 34980A是?款?插槽主機(jī)，包含?個(gè)可選的內(nèi)置61/2位數(shù)字萬?表。您可以從21個(gè)可選插?式模塊中進(jìn)?選擇，這些模塊提供?泛的功能，包括各種開關(guān)矩陣、MUX和通?配置開關(guān)模塊—在?個(gè)緊湊的?性能模塊化平臺(tái)中。
34980A的特點(diǎn)使其?常適合太陽能電池測試系統(tǒng)：
?單個(gè)主機(jī)最多可容納560個(gè)2線多路復(fù)?器通道或4096個(gè)矩陣交叉點(diǎn)
?開關(guān)載流能??達(dá)8 A
?內(nèi)置以太?、USB 2.0和GPIB連接、標(biāo)準(zhǔn)連接器和軟件驅(qū)動(dòng)程序，適?于最常?的編程環(huán)境
?成本?同等配置的基于PXI的交換解決?案更低
?可選內(nèi)置6?位數(shù)字萬?表(DMM)可讓您以每秒超過3000個(gè)讀數(shù)的速度進(jìn)?測量
?開關(guān)繼電器計(jì)數(shù)器有助于預(yù)測開關(guān)壽命的結(jié)束
?使?熱電偶、RTD或熱敏電阻進(jìn)?溫度測量的能?
使用模塊創(chuàng)建?個(gè)太陽能設(shè)備測試系統(tǒng)的成本低于購買成品測試系統(tǒng)。它還使您能夠根據(jù)測試要求的變化更改測試系統(tǒng)，并可以跨測試系統(tǒng)重復(fù)使?設(shè)備，以下是可能會(huì)使用到的儀器小結(jié)
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