周末读：新技术意味着新方法

时间：2021-11-06 12:16:19 来源：

摘自PV杂志04/2020

从实验室扩大钙钛矿技术到商业化生产的挑战并不缺乏。其中包括闪存测试和电池特性分析：一种新技术将需要新技术进行测量，并且需要新的标准来作为这些测量的基础。“在某些方面，从事钙钛矿研究的每个人都在测试和认证的合规性方面领先。标准和协议尚未真正赶上新技术的发展。”牛津光伏技术公司首席技术官克里斯·凯斯（Chris Case）说，该公司目前正在为德国北部的250 MW钙钛矿/硅串联电池生产线安装设备。

对于结合了钙钛矿和串联电池的钙钛矿和串联电池，似乎可能需要一种新的在线测试方法。凯斯说：“我们的钙钛矿材料的特性存在一些根本差异，包括它对测试的反应方式以及对某些认证的反应方式。”

最大功率点

在研发环境中，细胞在几分钟内进行测量。研究人员跟踪电池的最大功率点（MPP），并确保在进行测量之前稳定下来，而不是对硅PV测量执行标准的IV扫描。

弗劳恩霍夫太阳能系统研究所新型太阳能电池概念组负责人Jan Goldschmidt解释说：“钙钛矿通常会表现出一些滞后现象，这意味着从低电压扫描到高电压还是从高电压扫描到低电压，效率都会有所不同。” 。“因此，您可以根据IV曲线估算MPP的位置，然后在MPP上设置电压，然后稍微改变一下电压即可跟踪MPP。然后，您可以记录时间中太阳能电池的输出。这就是我们所谓的稳定测量。”

该方法已成为大学和研究机构中用于测量钙钛矿和串联电池效率的非正式标准，并且比硅太阳能电池所需的测量时间要长得多。Steve Albrecht说：“我们通过以不同的扫描速度和扫描方向进行合资扫描，然后在几分钟内进行MPP跟踪，来表征钙钛矿电池和双极膜，”柏林Helmholtz-Zentrum小组的史蒂夫·阿尔布雷希特（Steve Albrecht）说。“对于典型的硅电池，没有测量到磁滞，因此快速扫描通常会提供正确的参数信息。”

光谱

高精度光谱是另一个关键考虑因素。这是任何太阳能模拟器的起点，但是对于测试串联电池，这一点以及微调该光谱的能力变得至关重要。“流过两个电池的电流必须相同。如果您有两个串联的电池，如果您没有完美的光谱匹配，那么一个电池可以限制另一个电池。”德国闪光灯系统供应商Wavelabs的首席执行官Torsten Brammer说道。“如果您可以调整频谱以查看实际上是哪个限制，这也将很有帮助-添加更多蓝色或更多红色以找出顶部或底部单元格是否受到限制。我认为这也将对生产有所帮助。”

一秒或更短

但是，开发一种可用于批量生产的测试完全是另一个问题。钙钛矿必须投入生产，才能进入商业化生产。“精确的额定功率测量程序是将新技术推向市场的关键主题。光伏项目的利润很小，项目开发商需要较低的不确定性来计算电价。”测试设备制造商h.a.l.m的研发总监Klaus Ramspeck说。 elektronik GmbH。钙钛矿是一项非常年轻的技术。毫无疑问，必须进行精确的测量和高产量的产品以在市场上竞争。

为了保持每小时5,000件或更高的产量，必须以更快的速度在生产线上进行测试和表征。制造商期望，随着电池生产过程中其他地方产量的不断提高，每个电池的总循环时间可以使它们的电池闪烁一秒钟，许多设定目标为0.8秒甚至更快。

虽然开发闪烁设备和钙钛矿设备的可靠方法的挑战无疑是设备制造商的关注之地，但到目前为止，还没有确定的解决方案出现。“这是一个开放的研究问题，” Goldschmidt说。“您真的需要研究内部动态，它如何对非常快的闪光做出反应。这具有挑战性，但我很确定可以做到。”

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