Bu yöntem fotovoltaik'in güvenilirliği, aydınlatmanın, elektrikyüklerinin, nem ve sıcaklığın birleşik etkisi yle ilgili anahtar soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir. Standart non-stress güvenilirlik testleri ile karşılaştırıldığında, bu yöntemin avantajları şunlardır: Kombine gerilmelere maruz kalma, azaltılmış test süresi ve cihazın gerçek zamanlı performans izleme. Gerilimlerin birleşimi, kutup ve çöl koşulları gibi yerel iklimi simüle etmek için ayarlanabilir.
Elektriksel önyargılar, kişisel gölgeleme gibi efektleri simüle etmek için ayarlanabilir. Gerçek zamanlı performans ölçümü daha hızlı ve daha basit testlere olanak tanır. Bu bozulma süreci hakkında bize çok şey öğrenir ve daha iyi tahmin veya cihazlarda meydana gelen bozulma mekanizmalarının önlenmesi sağlar.
Prosedürü gösteren hank Steijvers, Klaas Bakker ve Karolien Saliou, solliance tüm olacaktır. İşleme başlamak için, bir soda kireç cam substrat üzerinde bir çift katmanlı yığın sırasına doğru akım püskürtme kaplama ile mobiden 0,5 mikron mevduat. Daha sonra, bir uzun tarafın kenarında mobiden altı milimetre genişliğinde şerit elektrokimyasal aşındırmak için tek molar sodyum hidroksit ve 0.3-molar potasyum ferrosiyanat bir çözelti kullanın.
Daha sonra, bakır, indiyum, galyum ve selenyum atmosferi altında bir vakum odasında coevaporation tarafından iki mikron kalınlığında CIGS emici tabakası yatırın. Daha sonra kimyasal banyo birikimi ile numuneüzerine 50 nanometre kadmiyum sülfür yatırın. Numuneye 50 ila 65 nanometre içsel çinko oksit ve 80 ila 1,000 nanometre alüminyum doğramaçinko oksit biriktirmek için radyofrekans püskürtme kullanın.
Ardından, numunenin kazınmayan uzun kenarındaki 14 milimetre genişliğindeki şeritteki en üst teki dört katmanı kaldırmak için bir bıçak kullanın ve mobibdenum geri teması bozulmadan bırakın. Örnek üzerine bir maske ve püskürtme kat 60 nanometre altın ile ilgili kişileri oluşturmak için örnek kenarları, sonra yedi milimetre genişliğinde parçalar halinde örnek kesmek için bir cam kesici veya elmas kalem kullanın, bu nedenle beş milimetre hücre yüzeyleri yedi milimetre ile örnekler oluşturan. İstediğiniz cihazı, herhangi bir güneş hücresini, herhangi bir modülü güvenilir bir şekilde onlarla iletişime geçebildiğiniz sürece test edebilirsiniz.
Bu altın gibi kararlı malzemelerden yapılmış kontaklar gerektirir. Aksi takdirde, aygıtlarınız yerine kişilerinizin kararlılığını sınayabilirsiniz. Daha sonra, dört noktalı sonda yapılandırmasında örnek güneş hücrelerinin ex situ akım gerilim performansını standart koşullar altında ölçün.
Ardından, IR aydınlatmalı ve 15 mikronluk IR kamera lensi ile ışıklı kilitli termografi cihazının altına bir örnek yerleştirin. Numuneyi aydınlatın ve sıcaklıktaki mekansal farklılıkların haritasını koyun. Yararlı ve kötü örnekleri tanımlamak için bunu kullanın.
Bundan sonra, yüksek güçlü LED ile bir fotolüminesans haritalama aleti nin altına numune yerleştirin ve mekansal bir fotolüminesans görüntüsü kaydedin. Ayrıca elektrolüminesans, spektrofotolüminesans, dış kuantum verimlilik ölçümleri ve mikroskopi gibi birçok analiz tekniği kullanmalısınız. Maruziyetöncesi ve sonrası bu ölçümlere göre, bozulma mekanizmaları belirlenebilir ve ön pozlama özelliklerine bağlanabilir.
Görsel ve yanal kusurlar için her örneği bu şekilde değerlendirin. Referans olarak argon dolu bir torpido yılında en az iki bitişik olmayan örneği saklayın. Referans olmayan güneş hücrelerini, hücrelere gölge düşürmeyen örnek tutuculara monte edin.
Sahiplerinin ölçüm pimlerinin numunelerin ön ve arka altın kontaklarına temas ettiğinden emin olun. Güneş pilleri ve ölçüm araçları arasında elektriksel teması sağlamak için numune tutucuları CSI kurulumunun numune rafına yerleştirin. Termokuplları numunelere bağlayın.
Numune rafını bir hava kütlesi 1,5 ışık kaynağıyla aydınlatmak için yerleştirin, ardından ölçüm ekipmanını, elektrik yüklerini ve kontrol bilgisayarını açın. Aletleri açmak için ölçüm günlüğü yazılımını açın, ardından ölçümler için aydınlatma profilleri tasarlayın. Ardından, örnek bilgileri doldurun ve her örnek pozisyon için bağlantılı termokupl'u seçin.
Daha sonra, akım gerilimi ölçümleri için başlangıç gerilimini, son voltajı ve adım sayısını ayarlayın. Akım gerilimi verileri için otomatik kaydetme konumlarını ayarlayın. İstenirse numuneler için elektriksel önyargıları tanımlayın.
Ardından, bir ölçüm sırası oluşturun ve uygun örnek konumları ekleyin. Otomatik Ölçüm penceresindeki sekanslar arasındaki bekleme süresini ayarlayın, ardından %85 bağıl neme hızlı bir artış ayarlayın, ardından iklim odası sırasını başlatın, aydınlatmayı açın, izleme penceresine geçin ve akım gerilim ölçümlerini kaydetmeye başlayın. Rampa sırasında 85 santigrat dereceye kadar oda ve numune sıcaklıklarını izleyin.
Elektrik parametrelerinin günlüğe kaydedildiğini ve akım gerilim eğrilerinin oluşturulduğunu doğrulayın. Oda 85 santigrat dereceye ulaştığında, oda nın neminin %85'e ulaştığını doğrulayın bozunma deneyinin başlangıç saati olarak bunu not edin. Her 5 ila 10 dakikada bir akım gerilim eğrilerini ölçerek numuneleri cihazda yüz ila binlerce saat bekletin.
Deney sırasında numunelere uygulanan elektriksel önyargıları istediğiniz gibi ayarlayın. Deneyin sonunda, numuneleri çıkarmadan önce odanın birkaç saat boyunca soğumasını bekleyin. Pozlama süresinin bir fonksiyonu olarak elektrikparametrelerindeki değişiklikleri çizin.
Soğuk numuneleri hazneden çıkarın ve ex situ ölçümlerini derhal tekrarlayın. Maruz kalmadan önce kullanılan tüm ölçümleri çalıştırın. Daha sonra, x-ışını kırınımı, sekonder iyon kütle spektroskopisi, taramalı elektron mikroskopisi, SEM, X-ışını fotoelektron spektroskopisi ve arıza mekanizmalarını daha fazla araştırmak için hem bozulmuş hem de referans örneklerini karakterize edin.
Bu örnekte, CIGS güneş pili bozunma deneylerinden önce sıcaklık rampası sırasında kaydedilen veriler, açık devre geriliminin sıcaklığın bir fonksiyonu olarak değiştiğini göstermiştir. Bu CIGS güneş pilleri aynı anda ışığa, ısıya ve neme maruz kaldığında verimi bozulmuştür. Güneş pilleri kuru ısı ve ışığa maruz kaldığında minimal bozulma gözlendi.
Burada düşük negatif-yanetki gerilim kısa devre, açık devre veya nemli ısı ve ışık maksimum güç noktası koşulları daha CIGS güneş pili stabilitesi üzerinde daha olumsuz bir etkisi vardı. Yüksek sodyum ve potasyum içeriği ile imal CIGS güneş pilleri bir dizi başlangıçta nemli ısı da aydınlatılmış yüksek verimlilik gösterdi, ama standart hücrelerden daha hızlı bozuldu. Ancak, düşük alkali içeriği ile imal hücreleri aynı koşullar altında nispeten kararlı kaldı.
Daha ileri analizler, alkali bakımından zengin hücrelerin şant direncinde, sodyum göçüne bağlı olarak keskin bir düşüş olduğunu ortaya koymuştur. Bu sonuçlardan sonra, aygıtlar tekrar iyice analiz edilmelidir. Bu sonuçlara göre cihazın bozulma mekanizmaları belirlenebilir.
Bu teknik aynı zamanda tam ölçekli modüllerin bozulma davranışının belirlenmesini sağlar.
