太阳模拟器测试非晶硅薄膜的注意事项

太阳电池，也称为光伏电池，是将太阳光辐射能直接转换为电能的器件，而测量太阳

能电池的效率是通过用辐射强度计测定入射太阳光的功率和测量电池在最大功率点产生的
电功率的办法来实现。使用这种方法存在的困难是被测电池的性能在很大程度上取决于太阳
光光谱成分，但是光谱成分的精确程度受到季节变化、地区差异和气候条件等各种因素的影
响，加上辐射强度计刻度误差，使测量结果难以精确和稳定。在大多生产厂家，使用模拟太
阳光的室内模拟器进行太阳能电池效率的测试，室内模拟器的光强和光谱分布是用经标准
太阳光定标的标准片来校准的。

　　目前一些实验室或者测试机构，经常用晶硅太阳电池作为标准件来测试非晶硅薄膜太
阳电池，导致严重的测量误差，从而使得很多人对非晶硅薄膜的性能产生质疑。

　　那么，如何正确比较不同材料，工艺的太阳电池的好坏或者适用性呢？在此，大致描
述一下太阳模拟器测试非晶硅薄膜的注意点。

　　为了比较和评价太阳电池，人们制定了国际标准测试条件。实用地面应用的太阳电池的
国际标准测试条件为：光谱为

AM1.5，辐照度为 1000 瓦/平方米,测试温度为 25 摄氏度。

（

AM：Air Mass 大气质量；太阳光在大气层外垂直辐照时为 AM0 光谱；太阳光在地球表

面垂直辐照时为

AM1 光谱；当太阳天顶角 48.2 度时，为 AM1.5 光谱）。

　　采用标定过的参考电池为基准，为了使这个测量方法能够得到准确的结果，必须满足
以下两个条件：

　　一、在特定的范围内，参考电池和被测电池对不同波长的光谱响应必须一致。这个条件
通常要求参考电池和被测电池是由同种半导体材料并用相似的生产工艺制成。

　　二、在特定范围内，用来做比较测试的光源的光谱成分必须接近标准光源的光谱成分。
目前比较常见的脉冲氙灯光源模拟器，光谱接近太阳光，但是红外部分（

800 纳米至 1100

纳米）较标准

AM1.5 光谱而言非常丰富，失配严重。

　　非晶硅太阳电池电性能测试方法从原则到具体程序都和单晶硅、多晶硅太阳电池电性能
测试相同，但必须注意以下几点区别，否则可能导致严重的测量误差。

　　第一、校准辐照度：应选用恰当的、专用于非晶硅太阳电池测试的非晶硅标准太阳电池
来校准辐照度。如果采用单晶硅或者多晶硅太阳电池作为标准来校准辐照度，将会得到毫无
意义的测试结果。当然，按照光谱失配的理论，如果所选的用的测试光源十分理想，那么，
即使用单晶硅标准太阳电池校准辐照度也能获得正确的结果，当然，这个在一般生产或者