יישום של מד מקור מדויק בבדיקת מאפייני תאים סולאריים

עם ההתפתחות המהירה של הכלכלה העולמית והעמקת התיעוש, הביקוש האנושי לאנרגיה עולה מיום ליום. בהשוואה לאנרגיה מדלקים מאובנים שאינם מתחדשים, קרינת השמש יכולה לשמור על תפוקה קבועה במשך עשרות מיליארדי שנים, והמרת אנרגיית האור לאנרגיה חשמלית היא תהליך חשוב ביותר. תאים סולאריים הם סוג של יריעת מוליך למחצה פוטואלקטרית המשתמשת באור השמש כדי לייצר חשמל ישירות. כאשר התאורה עומדת בתנאים מסוימים, היא יכולה להפיק מתח באופן מיידי וליצור זרם בנוכחות מעגל. הם נמצאים בשימוש נרחב בתחומים שונים כגון תחבורה, תקשורת ולוויינים.

ממחקר ופיתוח ועד לייצור, לתאים סולאריים יש דרישות בדיקה שונות בכל חוליה. המאפיינים הפוטואלקטריים שלהם כוללים מאפייני וולט-אמפר IV, מאפייני תגובה ספקטרלית SR ומאפייני יעילות קוונטית QE. ביניהם, ניתוח מאפייני IV הוא קריטי לגזירת פרמטרים חשובים הקשורים לביצועי תאים סולאריים, בעיקר הזרם המרבי I-max ומתח V-max, מתח מעגל פתוח Voc, זרם קצר חשמלי Isc, גורם מילוי ff ויעילות המרה η. על מנת להשלים במדויק את בדיקת מאפייני IV של תאים סולאריים, על הבודק להשתמש במקור אור של סימולטור סולארי כדי להקרין את הדגימה במרחק מסוים, ולאחר מכן להשתמש במכשירים חשמליים מדויקים כדי למדוד את עקומת האופיין IV כדי לקבל את פרמטרי הסוללה.

כאשר אין אור, נדרש מתח הטיה DC שצוין כדי למדוד את מאפייני IV של תאים סולאריים, ועקומת המאפיין IV תחת מתח הטיה קדמי נמדדת; כאשר אין מתח הטיה, מאפייני IV של תאים סולאריים בתנאי עומס שונים נמדדים על ידי אור פוגע באורכי גל שונים (מאפייני העומס של סדרות מרובות ברורים יותר), ונמדדים זרם הקצר Isc, מתח המעגל הפתוח Voc, הספק מרבי, זרם פעולה אופטימלי ומתח. מד המקור הדיגיטלי הדיוק הגבוה מסדרת NGI N2600 משלב פונקציות מדידת מקור, יכול להפיק מקור מתח ומקור זרם בדיוק גבוה במיוחד, ומספק פונקציות מדידה, שיכולות לענות באופן מלא על הצרכים של בדיקת מאפייני IV של תאים סולאריים.

תגובה ספקטרלית SR היא אינדיקטור להערכת יכולת ההמרה הפוטואלקטרית של תאים סולאריים. תאי השמש מספקים אור פוגע באורכי גל שונים, והיחס בין הזרם המומר לאחר קבלת האור הפוגע לאנרגיית האור הפוגע הוא תגובה ספקטרלית SR. מד המקור מסדרת N2600 יכול למדוד במדויק את הזרם הפוטואלקטרי כדי להשלים את בדיקת מאפיין הזרם SR.

באופן כללי, ספקי כוח מספקים פעולה ברביע הראשון והשלישי בלבד, ופולטים אנרגיה כמקור. סדרת N1 יכולה לספק פעולה מלאה של ארבעה רבעים. כאשר עובדים ברביעים השני והרביעי, הם יכולים לספוג אנרגיה כ"שקע" (עומס). במצב מקור או שקע, הם יכולים למדוד מתח, זרם והתנגדות. מהירות הדגימה המרבית שלהם יכולה להגיע ל-3kps, ומהירות הסריקה היא 2600ms לנקודה.