CalLab PV Cells

Kalibrierungsverfahren

• Flächenmessung
  • Jede Zelle wird visuell überprüft und die Fläche wird vor der Kalibrierung individuell gemessen.

• SR-Messungen
  • Der nächste Schritt bei der Kalibrierung Ihrer Zelle ist die Messung der Spektralen Empfindlichkeit (SR), die mit unserem Filtermonochromator-Messplatz für großformatige Zellen oder unserem Laser-basierten Messplatz für Dünnschichtzellen mit kleinerem Format durchgeführt werden.

• IV Messungen
  • Um die Leistung der Solarzelle zu bestimmen, wird die IV-Kurve unter Standardtestbedingungen (STC; 25 ° C, 1000 W / m², AMX) gemessen. Unter Verwendung der zuvor gemessenen Spektralen Empfindlichkeit kann eine Korrektur der Spektralfehlanpassung durchgeführt werden, um ein höchstes Maß an Präzision zu erreichen.

• Datenanalyse und -verarbeitung
  • Nach Abschluss der Messungen werden die Daten entsprechende ISO/IEC 17025 ausgewertet und in einem Zertifikat dokumentiert.

• Ausgestellte Zertifikate
  • Das CalLab PV Cells am Fraunhofer ISE ist seit 2008 ein DKD (jetzt DAkkS)-akkreditiertes Kalibrierungslabor gemäß ISO/IEC 17025. Diese Akkreditierung gilt für die Kalibrierung von Standard-Siliziumsolarzellen auf Wafer-Basis in Labor- und Industrieformaten von 20 x 20 mm² bis 210 x 210 mm². Darüber hinaus verfügt das CalLab PV Cells über langjährige Erfahrung und Know-how in der Messung von Solarzellen aus einer Vielzahl weiterer Materialien und Technologien. Diese Kalibrierungen oder Messungen werden mit denselben hochentwickelten Messsystemen und derselben Ausrüstung durchgeführt.
  • Wenn es aufgrund spezifischer Eigenschaften des Messobjekts nicht möglich ist, die Messunsicherheiten abzuschätzen, kann eine Messung als Messbericht ohne Angabe von Unsicherheiten dokumentiert werden.

Durch unsere jahrelange Erfahrung verfügen wir im CalLab PV Cells über das Know-how, eine Vielzahl von Zellmaterialien und -designs exakt messen zu können. Dazu gehören, unter anderem, folgende Zellen:

• Silicium-Solarzellen
• Monofaziale und Bifaziale
• N-Typ oder P-Typ Zellen
• Halbzellen
• Schindelzellen
• Multi-Busbar bis Busbarlos
• bis zu M12 (210 x 210 mm²)
• Eingekapselte Referenzzellen
• Referenz- und Minimodule
• Dünnschicht -Solarzellen
• Tandem -Solarzellen
• III-V -Solarzellen
• a-Si -Solarzellen
• CIGS -Solarzellen
• CdTe -Solarzellen
• Farbstoffsolarzellen
• Organische Solarzellen
• Perowskitsolarzellen
• Single and multi-junction

Messungen für andere Zelltypen erhalten Sie auf Anfrage.

Zu kalibrierende Zellen, die als Referenzen verwendet werden sollen, sollten die folgenden Kriterien erfüllen:

• Die Zellen sollten aus einer mittleren Leistungsklasse stammen (um spektrale Fehlanpassung zu anderen Leistungsklassen zu reduzieren).
• Zellen müssen eine glatte, gleichmäßige Rückseite haben (ohne Aufkleber)
• Die Zellen sollten stabil sein, d.h. beim Hersteller vorab stabilisiert werden
• Die spektrale Empfindlichkeit sollte so linear wie möglich sein
• Die Inhomogenität des Stroms sollte nicht zu ausgeprägt sein
• Die optische Inhomogenität sollte klein sein
• Parallelwiderstand Rp> 2000 Ωcm²

Preise und Servicebeschreibung – CalLab PV Cells [PDF]

Das CalLab PV Cells ist von der Deutschen Akkreditierungsstelle (DAkkS) gemäß ISO/IEC 17025 akkreditiert und nimmt an regelmäßigen internationalen Messvergleichen teil, um die Einhaltung und Weiterentwicklung internationaler Standards sicherzustellen.

Die ISO/IEC 17025-Akkreditierung wird erteilt, wenn die unabhängige Akkreditierungsstelle, in diesem Fall die DAkkS, die fachliche Kompetenz des Labors bestätigt, bestimmte Tests oder Kalibrierungen durchzuführen, die für einen Akkreditierungsumfang spezifisch sind. Darüber hinaus wird durch die Akkreditierung die Eignung der Messeinrichtung und der Implementierung der Messungen sowie die Qualität des fortlaufend verbesserten Qualitätsmanagementsystems bescheinigt.

Unser Angebot umfasst folgende Standardbedingungen für Solarzellenkalibrierungen: AM1.5 global, AM1.5 direct oder AM0 WRL, sowie, international anerkannt, ilac-MRA.

Das Fraunhofer ISE sowie das CalLab PV Cells sind nach ISO 9001-zertifiziert.

Alle unsere Testgeräte unterliegen der ISO 9001-Überwachung und werden regelmäßig neu kalibriert.

Um den aktuellen Entwicklungen gerecht zu werden, haben wir Kontaktierungsmethoden entwickelt, die speziell auf die besonderen Herausforderungen von Zellen ohne Busbars (0BB) und mit Multibusbar-Design (MBB) zugeschnitten sind.

Da der Marktanteil von Zellen mit 9 und 12 Busbars deutlich größer wird, wurde unsere neue MBB-Kontaktiereinheit speziell entwickelt, um bei der Kalibrierung dieser Zelltypen ein Höchstmaß an Genauigkeit zu gewährleisten. Dieser Aufbau verwendet besonders dünne Kontaktleisten, um sicherzustellen, dass jeder Busbar während der Messungen vollständig kontaktiert und gleichzeitig die Abschattung der aktiven Zellfläche minimiert wird.

Für 0BB-Zellen verwenden wir einen GridTouch-basierten Aufbau, bei dem der Kontakt zur Zelle über Drähte hergestellt wird. Es sind unterschiedliche Drahtkonfigurationen (10, 20 oder 30) für die Messung verfügbar, die so ausgewählt werden können, dass sie am besten zu Ihrer Modulkonfiguration passen.

Für jede dieser Methoden bieten wir einem reflektierenden oder nicht-reflektierenden Hintergrund an, was insbesondere für bifaziale Zellen wichtig ist.

Bifaziale Solarzellen haben aufgrund ihres signifikanten Energiegewinns und ihrer Kosteneffizienz im Vergleich zu herkömmlichen monofazialen Solarzellen viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen.

Im CalLab PV Cells des Fraunhofer ISE haben wir Dank unserer jahrelangen Erfahrung unterschiedliche Lösungen für die Messung bifazialer Solarzellen entwickelt. Wir haben einen Messtisch (Chuck) mit minmaler Reflexion konzipiert, um genaueste Messungen unter einseitiger Beleuchtung bieten zu können, bei denen der Beitrag der nicht beleuchteten Seite minimiert ist. Auf Nachfrage können wir auch Messungen mit reflektierenden Messchucks anbieten.

Wir haben darüber hinaus einen in dieser Qualität einmaligen Messaufbau entwickelt, der sowohl eine gleichzeitige, beidseitige Beleuchtung als auch eine einseitige Beleuchtung mit erhöhten Bestrahlungsstärken ermöglicht. Dieser innovative Aufbau wurde optimiert, um Unterschiede zwischen den Messmethoden mit ein- und beidseitiger Beleuchtung mit höchster Genauigkeit zu ermitteln.

Für Dünschicht- und Tandem- bzw. Multi-Junction-Solarzellen bieten wir Messungen zur Leistungsbewertung für Materialien wie OSC, PSC, CIGS, CIS, CZTS, a-Si und weitere. Insbesondere für neue Zellen und Prototypen verfügen wir über eine langjährige Erfahrung in der Anpassung des Messaufbaus für die Montage und Kontaktierung von Zellen. Zusätzliche Aperturmasken können mit einem Laserschneider erstellt werden.

Mit unserem Know-how haben wir einen hochpräzisen Laseraufbau entwickelt, der für die SR-Messungen von Dünnschicht- und kleinflächigen Solarzellen optimiert ist. Der Laseraufbau kombiniert eine hohe optische Auflösung (hauptsächlich <5 nm) mit einer hohen Homogenität (<2%). Der Lichtstrahl kann auf bis zu 6" Solarzellen eingestellt werden. Mit diesen Messplätzen können wir in einem großen Spektralbereich messen (280-2000nm).

Unsere Kalibrierungen sind nicht auf Solarzellen mit einem Übergang beschränkt, sondern stehen auch für Tandemanwendungen zur Verfügung. Durch die Kombination unseres Fachwissens im Bereich der Dünnschichtmessungen mit unseren fundierten Kenntnissen über III-V-basierte Tandem-Zellen können wir kalibrierte Messungen für Tandem-Solarzellen auf Dünnschichtbasis wie Perowskit-Silicium-Solarzellen anbieten. Die Zellwirkungsgrade werden unter Berücksichtigung von Vorkonditionierung, Hystereseeffekten und zeitlicher Stabilität bestimmt.

• Die Lagerung unter Stickstoff ist für alle Proben verfügbar.
  
• Mit unserem Laserschneider können zusätzliche Aperturmasken für Ihre Zellen erstellt werden.
• Anpassung des Messaufbaus für die Montage und Kontaktierung von Zellen

Das Fraunhofer ISE verfügt außerdem über ein Kalibrierungslabor für III-V-Anwendungen, das kalibrierte Messungen von III-V-Mehrfachverbindungszellen für Weltraum- und Erdkonzentratoranwendungen sowie von Einzelübergangskonzentrator-Solarzellen anbietet.