2019年導入NREL最新《最大功率逼近法》,認證鈣鈦礦/OPV最高效率更上一層!

2021-01-14 光電智庫

光焱光電校正實驗室(Enli Tech. Optoelectronic Calibration Lab, Enli Tech Lab) 導入NREL最新「最大功率逼近法」，讓認證鈣鈦礦/有機太陽能電池最高效率更上一層！

自2019年起，光焱科技光電校正實驗室Enli Tech Lab，導入NREL最新標準測試技術：最大功率逼近法，進行認證鈣鈦礦電池與有機太陽能電池的最大功率與最高效率，同步跟進國際第三方效率認證最新技術，提升新型器件效率量測準確度與公信力。

鈣鈦礦光伏器件發展迅速，轉換效率在短短四年內，從14%提升至如今的23.8%。如此神速的效率進展卻也伴隨著潛在性能失真的狀況。由於鈣鈦礦器件在不同的測試條件下，如不同的電壓掃描速度、掃描方向以及偏置光源條件，則表現出不同的電流-電壓特性。遲滯效應讓檢測鈣鈦礦太陽能電池變得更加困難，甚至誇大了器件轉換效率的檢測結果。

因此，NREL針對鈣鈦礦器件，推出「最大功率逼近法」，更加精準地測量鈣鈦礦和有機太陽電池的最大功率與最高轉換效率。

同樣具備第三方國際認證實驗室QE/SR/Jsc/Pmax/PCE 認證資格的Enli Tech Lab，率先導入最大功率逼近法，協助科研單位進行效率認證，幫助客戶測得器件的最高效率潛力，其研究驗證數據也在各大國際期刊所採用（如Joule、Advanced Materials等）！


■    逼近法

將電池維持在接近Vmax的一組電壓下，進行漸進掃描測量，直到電流達到每個電壓的漸近水平。然後將電壓與漸進的電流數據套入標準Pmax 算式上。


■    標準掃描

在使用最大功率逼近法進行測量之前、後，皆須透過正向與反向快速地掃描儀件，可大幅減少待測電池性能檢測失真的狀況。因此，在效率檢測，除了採用最大功率逼真法，亦採用標準IV掃描數據進行驗證。


Q1: 送測鈣鈦礦太陽能電池，是否可以只選擇一般標準掃描IV測試，而不用最大功率逼近法來測試效率？

A1: 由於鈣鈦礦電池種類繁多，遲滯現象造成測試效率結果的差異，為確保客戶送認證結果可以得到認可全球實驗室的認可，建議客戶接受採用最大功率逼近法來測試效率。若客戶選擇一般標準掃描IV測試方式，光焱科技光電校正實驗室仍願意為客戶提供測試服務，並提供測試結果的數據，但無法提供效率認證證書。


Q2: 送測OPV有機太陽能電池，是否只要經過正常的標準掃描IV測試，不需經過最大功率逼近法測試？

A2: 目前無論為OPV或鈣鈦礦電池，NREL均會以最大功率逼近法來做效率的認證。此外，由於OPV與鈣鈦礦電池的外形結構十分雷同且材料日新月異，以國際第三方認證實驗室角度，在測試當下並無法分辨送測樣本是屬於哪種電池。為確保客戶送認證結果可獲得國際實驗室認可，光焱科技光電校正實驗室與NREL採取相同策略，以最大功率逼近法進行送樣電池的效率認證。

◎最大功率/效率 (Pmax/ PCE)

◎量子效率 External Quantum Efficiency, EQE

◎光譜響應量測Spectral Response, SR

◎短路電流密度 short-circuit current density, Jsc

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