【科技解读】测测自家的屋顶资源？技术大咖教你如何DIY辐照仪

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兔子君教您自己来做辐照仪

兔子君导读

去年兔子君曾讨论过总辐照表和于硅基辐照仪的区别与应用场景。今天兔子君觉得是时候来补充一点上次没有提到内容了！！！

2012年PVSC会议NERL的报告指出总辐照仪的反应时间为秒级（一般在3秒左右），硅基的辐照仪器为毫秒甚至纳秒级别，同时硅基辐照仪器的光谱响应和一般光伏组件类似。所以计算光伏系统PR或实时者组件功率时候使用硅基辐照仪更为合理。今天兔子君要着重讨论下硅基辐照仪器的理论模型与制作。

设计理论

单晶硅太阳能电池所输出的短路电流Isc是与光伏辐照是成正比的，因而理论上讲经过标定的太阳电池都可以作为硅基辐照仪。同时测量硅基辐照内部温度，经过换算可以补偿因为稳定造成的测量误差。

2016年在新加坡举行的第26届PVSEC上面来自日本AIST的Takuya Doi博士的报告着重谈了怎么设计辐照仪。

如上图使用黑色掩膜的5a设计表现最佳，能做到不确定度1%以内。基于这个标准，我们可以比较下国内外两家硅基辐照仪的设计。

德国设计

中国设计

如何测量Isc

在电气测试中，电压是可以直接测试的，电流一般都是用间接测量，电流过大还容易爆表。所以硅基辐照仪测量Isc大多使用间接法，测量电路如下图：

确定了电路之后，开始选择串联在里面的电阻。

如上图红线所示，红色为在不同辐照下的电池工作条件情况。在理想情况下IV曲线，电阻选择范围很大。

实际情况IV曲线见下图不会那么平滑，会有坡度。电阻越小，∆V/R的值就越接近Isc。所以∆V越小越好。

制作硅基辐照仪

兔子君手上正巧由常规电池激光切好的50x50mm迷你电池片、这算下Isc电流大约为1A，再配合比电池片稍大大小的玻璃、比玻璃稍大的背板。制作辐照仪大致和制作组件类似。其实很简单。有木有！

下图为兔子君在准备材料：

使用黑色焊带（兔子君作弊了，偷懒拿马克笔涂黑了焊带）进行焊接，之后层压！

上图为三线的Pt100温度计。

焊接好电阻，贴上温度计。一个辐照仪就完成了。

（是不是感觉有点眼熟，没错！长的和共享单车车篓的组件很像哦!）

测量

这一步我们把刚做好的辐照仪，放到未知光源下去测量外接电阻上的电压和温度，如下图所示。

电压输出为21.6mv（兔子君这次是偷懒，没有怕晒，拿做光衰的浴霸照了下）！

温度28.49°C！

假设这个电池STC 标准情况下的情况下输出是50mv

那么按照v=21.6mv，T=28.49°C，晶硅电池电流温度系数0.4% 计算可以得到：

看，这就是我们想要的结果！

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