刘 野, 刘振泰, 张 健, 韩 炜, 李传南

(吉林大学 a. 电子科学与工程学院; b. 集成光电子学国家重点联合实验室； c. 物理学院, 长春 130012)

0 引 言

太阳能作为一种清洁的可再生能源, 一直被人们寄予厚望以替代目前大量使用的化石能源, 解决化石能源造成的环境污染及其存量有限的问题, 因此, 太阳能电池的研究和制造一直是新能源领域的热点[1-3]。在研制、 生产等过程中需对太阳能电池的性能进行测试, 而其J-V(Current Density-Voltage)特性的测量无疑是各种表征手段中最直观、 有效且应用最广泛的一种方法[4,5]。通过测试J-V特性, 可得到太阳能电池的短路电流Isc、 开路电压Voc、 填充因子FF(Fill Factor)、 光电转换效率η、 最佳工作电流Jm、 最佳工作电压Vm、 最大功率Pm、 串联电阻Rs和并联电阻Rsh等参数, 这些参数的获取对太阳能电池的研究、 生产及应用必不可少[6-8]。

目前市场上常见的太阳能电池J-V特性测试系统有Spire、Newport、Agilent和卓立汉光等公司生产的产品[9], 都是较大型的太阳能电池测试系统, 其整体功能全且性能较好, 具有较高的测试精度和良好的光源稳定性。但这类设备系统复杂, 价格昂贵, 只能对单个已封装好的器件进行测量, 并用光辐照计定时校准太阳模拟器的输出光强, 使用不方便。因此, 研发一种适用于一般实验室和生产现场应用的较简易、 价格较低且自动化程度高的太阳能电池J-V特性测试系统有重要的应用价值和推广意义。笔者采用氙灯作为太阳光模拟光源, 采用数字源表Keithley2400作为太阳能电池器件的电子负……