1. 鈣鈦礦太陽能電池研發與材料優化
材料篩選與配方驗證:精確模擬真實日照環境,測試不同鈣鈦礦材料(如純鉛、錫鉛混合、二維/三維結構)的光電響應特性,加速新型光活性層、傳輸層材料的開發。
器件結構優化:通過穩態光照下的電流-電壓(I-V)特性、外量子效率(EQE)等測試,評估電極設計、界面工程、封裝工藝對組件性能的影響,指導結構創新。
2. 組件穩定性與壽命評估
持續光老化測試:提供長時間(數百至數千小時)穩定光照,結合溫濕度控制模塊,模擬戶外實際運行條件,量化鈣鈦礦組件在光、熱應力下的衰減率與失效機制(如離子遷移、相分離)。
加速老化研究:通過調節光強(如1.5倍以上太陽光強)加速材料降解,快速驗證封裝技術、鈍化策略的可靠性,縮短產品壽命認證周期。
3. 量產工藝質量控制與標定
產線端性能標定:在組件出廠前進行穩態IV測試,確保功率輸出、填充因子(FF)等參數符合標稱值(如IEC 61215標準),避免脈沖光源因瞬態效應導致的測試偏差。
4. 標準認證與第三方檢測
國際標準符合性測試:提供符合IEC 60904-9光譜匹配度(AAA級)及均勻性要求的穩態光照環境,支撐鈣鈦礦組件申請UL、TÜV等權威認證。
公平性能比對:為學術界與產業界提供統一測試基準,消除不同光源(氙燈、脈沖LED)導致的效率虛高問題,促進鈣鈦礦技術路線的客觀評估與商業化落地。
工藝一致性監控:檢測大面積鈣鈦礦組件(如30×30 cm²)在均勻光照下的性能波動,定位涂布、激光劃刻等工藝缺陷,提升良品率。
注意事項1. 嚴格校準光譜與光強校準周期:次使用前及每運行500小時(或按廠商建議)需用標準參考電池校準光譜匹配度(確保符合IEC 60904-9的AAA級標準)和光強(1000 W/m²),避免因LED老化導致測試偏差。
環境干擾:校準需在暗室、恒溫(25±1°C)下進行,排除雜散光與溫度波動影響。
2. 主動溫控防止組件過熱強制散熱:鈣鈦礦組件在持續光照下易升溫(>50°C可能加速降解),必須配合溫控平臺(如水冷或半導體制冷),維持組件溫度在25±2°C(或測試協議溫度)。
實時監控:集成溫度傳感器緊貼組件背板,數據同步記錄至測試系統,溫度異常時自動降光強或停機。
3. 均勻性驗證與測試區域限定區域匹配:輻照均勻性(通常需>±2%)僅在標定有效區域內成立,測試時組件必須完全覆蓋該區域,邊緣超出會導致效率虛高或失真。
定期測繪:每季度用多探頭輻照計掃描光斑均勻性,尤其在大尺寸組件(>20×20 cm²)測試前。
4. 規避電學測量干擾四線制連接:組件電極需采用四線制(Kelvin連接)接至源表,分離電流傳輸與電壓檢測線,消除導線電阻壓降誤差。
接地屏蔽:整套系統(模擬器、源表、組件)需共地并加電磁屏蔽,防止LED驅動高頻噪聲干擾弱電流信號(nA級暗電流)。
5. 光譜穩定性維護LED老化預防:避免長時間滿負荷運行(如>8小時連續高光強),每運行2小時建議暫停10分鐘;定期清潔LED透鏡表面灰塵(用無塵布+光譜級乙醇),防止光衰或光譜偏移。
紫外衰減監控:若設備含紫外LED波段(300–400 nm),需每半年檢測紫外輸出強度(鈣鈦礦對該波段敏感),必要時更換紫外LED模塊。
6. 兼容性確認與安全防護組件尺寸預警:禁止測試超出設備標定大尺寸的組件,否則引發光學系統損壞或火災風險。
眼部防護:操作時佩戴防藍光眼鏡(LED高能藍光波段占比約15%),非測試人員勿直視光源;設備運行時外殼需完全閉合,防止光輻射泄漏。