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對安裝在太陽光跟蹤裝置上的CPV模塊進(jìn)行表征，每幾分鐘就對其進(jìn)行發(fā)電IV曲線的測量。此外，還需要監(jiān)測當(dāng)時(shí)的氣象條件，包括環(huán)境溫度、風(fēng)速、氣壓和濕度等，另外還要監(jiān)測太陽光整體的垂直日照（GNI）和直接的垂直日照（DNI）強(qiáng)度，這些是通過安裝在太陽跟蹤器上的日照強(qiáng)度計(jì)（pyranometer）和直接日照強(qiáng)度計(jì)（pyrheliometer）進(jìn)行測量后得到的。

通過測量DNI可以得到模塊的轉(zhuǎn)換效率，因?yàn)檫@與CPV模塊用來發(fā)電的太陽光輻射強(qiáng)度相關(guān)。如果也知道GNI的話，可以通過計(jì)算DNI/GNI的比率就可以了解天空的清澈程度。

同時(shí)我們也可以用安裝在跟蹤系統(tǒng)上的攝像機(jī)進(jìn)行拍照來確定天空的清澈度，這將能提供有關(guān)云層覆蓋等非常有價(jià)值的信息。當(dāng)云層位于太陽的邊緣時(shí)，會(huì)影響到系統(tǒng)的跟蹤性能，比方說它會(huì)干擾用來跟蹤太陽位置傳感器的工作狀態(tài)。

對于多結(jié)太陽能電池結(jié)構(gòu)來說，其中的各個(gè)子電池是以串聯(lián)的方式相連接。這種結(jié)構(gòu)上的缺點(diǎn)使得整個(gè)電池疊層所產(chǎn)生的電流會(huì)受到低電流子電池的限制。由于每個(gè)子電池吸收的是不同頻譜的太陽光，因而其光敏感性比單結(jié)太陽能電池要高。然而，其電力產(chǎn)出在一年各季節(jié)上的變化卻是與平板型光伏電池相似的。

太陽光的頻譜分布可以采用光譜儀或使用基于測量大氣參數(shù)的模型，例如氣溶膠光學(xué)厚度等模型通過直接測量來得到。然而，如果希望能夠直接估算太陽光譜對多結(jié)太陽能電池電流輸出的影響，可以通過采用基于所謂的部件太陽能電池（也被稱作是同質(zhì)isotope太陽能電池）的簡單方法，即它們具有與多結(jié)太陽能電池相同的結(jié)構(gòu)，卻只含有一個(gè)有源p-n結(jié)。

使用這種部件電池的一大優(yōu)點(diǎn)是可以測試某個(gè)特定子電池的電流，卻不會(huì)影響其它子電池所產(chǎn)生的電流，因?yàn)樗鼈冊陔妼W(xué)上并沒有激活。我們將這種類型的測量裝置固定在太陽光跟蹤系統(tǒng)中，使用了商用的“黑色光子”（Black Photon）傳感器組件，該傳感器組件包含有三個(gè)單元電池，對應(yīng)于晶格匹配的三結(jié)太陽能電池中的三個(gè)子電池。

真實(shí)數(shù)據(jù)

我們對Flatcon CPV模塊進(jìn)行了一年多的數(shù)據(jù)記錄，從中獲得了10,000多條I-V曲線。這讓我們了解到模塊在轉(zhuǎn)換效率上的變化與平板型太陽能電池是相似的（見圖2）。要注意圖中的轉(zhuǎn)換效率是基于所測量的模塊在太陽光直接垂直入射下的輸出功率，并沒有對直接的垂直輻射（DNI）強(qiáng)度、溫度、風(fēng)速和光譜狀況等進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合。