圖3: (a) 當(dāng)多結(jié)太陽能電池處于室外測試的條件下,入射到PV器件上太陽光頻譜的變化會影響到它的發(fā)電性能。通過試驗并考慮這種因素后,F(xiàn)raunhofer ISE科學(xué)家們采用了幾個具有不同吸收波長曲線的單結(jié)電池來模擬太陽光的頻譜分布。(b) 在篩除了由IEC 62670-1(見表1)所規(guī)范的聚光標(biāo)準(zhǔn)工作條件(CSOS)之后,由圖2可以得到轉(zhuǎn)換效率值的分布。請注意該數(shù)據(jù)已經(jīng)篩除了直接垂直輻射DNI、環(huán)境溫度、風(fēng)速以及光譜條件等條件的影響,可以得到其額定轉(zhuǎn)換效率值為31.6%,其標(biāo)準(zhǔn)偏差(絕對值)為0.4%。
在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下,將測量到的單元電池的電流與器件的總電流進(jìn)行區(qū)分,從而可以計算出與三個子電池相關(guān)聯(lián)的三個太陽光頻譜波段的有效輻射。在采用單元電池作為傳感器進(jìn)行測量的基礎(chǔ)上,可以將太陽光的頻譜得以參數(shù)化,運用所有的這些標(biāo)準(zhǔn)得到的平均額定模塊效率為31.6%,其標(biāo)準(zhǔn)差為0.4%,這個結(jié)果已經(jīng)去除了DNI、環(huán)境溫度、風(fēng)速和頻譜分布等條件的影響。我們發(fā)現(xiàn)有必要對頻譜條件進(jìn)行更為嚴(yán)格的數(shù)據(jù)篩選,以降低它對額定效率不確定性的影響。與此同時,至少對于這種PV模塊來說,模塊效率對其它環(huán)境參數(shù)的依賴將會小很多。
令人值得注意的是,在進(jìn)行參數(shù)篩選之后,10,000次測量中只有364次的測量數(shù)據(jù)可得以保留,這是因為在大多數(shù)日子中的大多數(shù)測量次數(shù)當(dāng)中,實際天氣狀況都不能與標(biāo)準(zhǔn)條件相符合,此時的測量數(shù)據(jù)就必須給予去除。
然而,花上一年的時間來對某一特定模塊進(jìn)行不定期的深入測量和研究還是有必要的,CPV產(chǎn)業(yè)確實需要更為快速的方法來確定PV模塊的額定輸出功率。下述問題都已成為IEC TC82 WG7工作組的考慮范圍,即需要對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察,考慮對測量數(shù)據(jù)的篩選范圍以及對數(shù)據(jù)的評估處理等。該工作組的工作還包括有:為了能更好地解決這些問題,它發(fā)起了一項有關(guān)CPV模塊效率測量的國際循環(huán)賽,這個比賽將通過在不同的地點使用不同的設(shè)備來對Soitec公司的某些CPV模塊進(jìn)行測量。在這個循環(huán)賽活動中所收集到的數(shù)據(jù)將會應(yīng)用到IEC TC82 WG7的工作中,用于測量和評估現(xiàn)還處于討論中的不同數(shù)據(jù)回歸方法。這種具有可靠的額定功率效率測量方法的CPV模塊評估程序?qū)诓痪玫膶沓蔀榭尚?,而且它將還會證明,與現(xiàn)有技術(shù)相比,CPV系統(tǒng)在發(fā)電成本方面將會具有越來越強(qiáng)的競爭力。