Solarzellen Charakterisierung

Gittermonochromator
© Fraunhofer ISE

Spektrale Empfindlichkeitsmessung einer Mehrfachsolarzelle am Gittermonochromatormessplatz. Zusätzlich zum grünen Testlicht ist blaues Biaslicht zu sehen, mit dem die zu messende Teilzelle in Strombegrenzung gebracht wird.

Mehrlichtquellensimulator
© Fraunhofer ISE

Weltraumsolarzelle bei der Messung der kalibrierten Strom-Spannungskennlinie am Mehrlichtquellensimulator (XSIM Sonnensimulator).

Wafer mit Mehrfachsolarzellen
© Fraunhofer ISE

Wafer mit Mehrfachsolarzellen auf Basis von III-V Halbleitern: Diese Höchstleistungssolarzellen, die seit vielen Jahren Satelliten mit Energie versorgen, konnten mit der Konzentratortechnologie erfolgreich in die terrestrische Anwendung gebracht werden.

Die präzise Bestimmung der Leistungsdaten photovoltaischer Bauelemente spielt eine bedeutende Rolle sowohl in der Forschung und Entwicklung als auch bei der Produktion. Das CalLab des Fraunhofer ISE vermisst alle Typen von Solarzellen präzise gemäß internationalen Standards.

Auch im Bereich der Charakterisierung von III-V Mehrfachsolarzellen können wir auf langjährige Erfahrungen zurückgreifen. Es stehen verschiedene Teststände zur Verfügung:

 

Spektrale Empfindlichkeit von Mehrfachsolarzellen

Die Messung der spektralen Empfindlichkeit, bzw. der externen Quanteneffizienz von Mehrfachsolarzellen wird an unserem Gittermonochromator-Teststand durchgeführt, der speziell für die Vermessung von Mehrfachsolarzellen erweitert wurde. Die flexibel gestaltete zusätzliche Biasbestrahlung ermöglicht die Bestimmung der spektralen Empfindlichkeit von Solarzellen mit bis zu sechs Teilzellen.

 

Kalibrierte IV-Kennlinienmessung

Die Strom-Spannungskennlinie von Mehrfachsolarzellen bei Standardtestbedingungen wie z.B. AM0 für Weltraum- und AM1.5d für Konzentratoranwendungen messen wir mit unserem Dreilichtquellensimulator. Mit diesem Simulator können wir beliebig variierende spektrale Bedingungen einstellen. Mit der spektrometrischen Charakterisierung quantifizieren wir dann das Verhalten von Mehrfachsolarzellen bei Veränderung des eingestrahlten Spektrums.
Zusätzlich entwickeln wir einen neuen Sonnensimulator mit sechs unabhängigen Lichtquellen zur kalibrierten Vermessung von Solarzellen mit bis zu sechs pn-Übergängen.
Für die Vermessung von Konzentratorsolarzellen steht ein Blitzlichtsimulator zur Verfügung. Dieser erlaubt die Bestimmung der IV-Kennlinie von Konzentratorsolarzellen bei verschieden starker Lichtkonzentration (bis zu Konzentrationsfaktoren von mehr als 5000).

 

Weitere Messungen und Dienstleistungen:

 

 

Ausgewählte Veröffentlichungen zum Thema (Fraunhofer-Publica)