Keithley(吉时利)2400测量软件应用-太阳能电池IV测量-solarbe文库

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北京汉雷科技有限公司Keithley2400 综合特性测量分析软件之太阳能电池 IV 特性测量近年来，太阳能电池作为清洁能源的研究课题之一，在我国高校科研机构广泛的开展了研究。太阳能电池 IV 测试是一种重要和基本的测试手段，通过 IV 测试，科研人员可以获得太阳能电池的相关性能参数（转换效率，填充因子等）。在太阳能电池 IV 测量中，多采用 Keithley2400 系列或者 2600系列源表作为 IV 测量设备，再配上太阳光模拟光源，就可以对太阳能电池进行测量了。本文主要介绍利用北京汉雷科技有限公司开发的 KEITHLEY2400 综合特性测量分析软件控制 2400系列源表进行太阳能电池 IV 测试。本软件可运行在 Keithley2400 ， 2401， 2410， 2420 ， 2430， 2440 机型。启动 Keithley2400 综合特性测量分析软件在菜单【编辑】中，点击增加测量，或者在工具栏中点击【】，出现测量模块选择界面选择【太阳能电池 IV 测量】，建立一个太阳能电池 IV 测量步骤这是一个完整太阳能电池 IV 测量的参数设置，我们可以根据自己的实验条件要求，设置好测量参数。以下是这些参数的解释通用设置里【输出面板】 Keithley2400 分前、后面板，用户可以接线到任意面板，在软件里只要设置好就可以了。【接线方式】分为 2线制和 4线制， 2线制是缺省的接线方式， 4线制是将测量与源输出分开，常应用于阻值较小的测量模式。【测量速度】分为快速，中速，慢速，速度越慢，测量精度会越高。【自动调零】可设置为 ON， OFF， ONCE。【滤波开关】设置滤波可有效的改善测量曲线的平滑性，滤波打开后会对测量值进行滤波算法处理，但滤波会带来抑制突变信号，如果这种突变信号是需要测量的信号，可能会被掩盖，打开滤波后，采集测量数据的速度会降低，缺省是关闭的。测量条件【样品面积】输入太阳能电池片的有效测量面积，单位是平方厘米。【环境温度】输入测量环境的温度。【温度系数 Isc 】短路电流的修正系数，默认为 0，不修正。【温度系数 Voc】开路电压的修正系数，默认为 0，不修正。【温度系数 Pmax】最大功率点的修正系数，默认为 0，不修正。【辐照度】输入太阳能模拟光源的辐照度，默认为 100mW/平方厘米。扫描设置【扫描起始电压】一般情况下是从 0V开始扫描，也可以从负值开始扫描。【扫描终止电压】扫描的终止电压。关于扫描起始和终止电压，一般设置是从 0V到一个正值电压，但用户也可以设置从正最大电压反向扫到 0V。注意的是如果正最大电压值选择较小的话，可能会导致计算不出来 Voc。【步进电压】扫描的步长。【扫描点数】根据起始电压、终止电压和步长计算出来的扫描点，该点数不能超过 2500个（ 2400 的内部限制）。如果起始终止电压和步长设置不恰当的话，软件会给出提示要求用户修改。【钳位电流】设置电压输出时的电流保护值，一旦实际测量的电流值超过该值，电流就加不上去了，如果该值设置过小，会导致电流测量信号被限制在该值。【量程模式】可设置为自动量程和固定量程，设置为固定量程的时候，系统会把钳位电流作为量程。【扫描点间隔】可设置当前电压步进到下一个电压之间的时间，这样可以调整扫描的速度。循环测量【循环测量次数】可以设置重复 IV 扫描的次数，软件会按照循环次数不停的进行 IV 测量，缺省为 1。【循环测量间隔】该间隔设置循环 IV 测量之间的等待时间。在设置完这些参数后，点击运行后，软件开始进行测量，下图是一个测量的示意图图形同时显示 IV （电流 - 电压）， PV（功率 - 电压）曲线。测量结果如下短路电流 Isc ；开路电压 Voc ；短路电流密度 Jsc ；峰值功率 Pmax ；峰值功率电流 Imp ；峰值功率电压 Vmp ；效率；填充因子 FF 关于串并联电阻测量目前有很多关于太阳能电池 IV 测量中串、并联电阻的测量算法介绍，但并没有一个成熟和可信赖的公认计算方法。有些软件采用根据 IV 曲线的斜率大致计算的方法，但这要求 IV 测量中， IV 曲线是一个完美光滑标准的曲线及一定数量的样点数量，在实际应用中往往达不到这些要求，采用斜率计算串并联电阻的结果并不可信。如果用户有很好的测试方法和算法，也可以反馈给我们。