تعتبر تقنية قياس كفاءة الخلايا الشمسية الكهروضوئية أهم التقنيات لتوصيفها بشكل دقيق, ويسمح الاختبار المعياري لها بالمقارنة بين مختلف أنواع وتقنيات الخلايا الشمسية الكهروضوئية المصنّعة.
وأهم معايير اختبار الخلايا الشمسية الكهروضوئية هي:
1- طيف الكتلة الهوائية 1.5 (AM1.5) للخلايا على سطح الأرض, والكتلة الهوائية 0 (AM0) للخلايا الموجودة في الفضاء الخارجي.
2- الكثافة بقيمة 100 mW/cm2.
3- درجة حرارة الخلية 25 درجة مئوية.
4- أربع نقاط سبر لإزالة تأثير مقاومة تلامس المسبار مع الخلية.
هذا ويعتبر إنشاء نظام واحد يحقق جميع المعايير السابقة أمراً شديد الصعوبة ومرتفع التكاليف, لذلك تستخدم معظم المخابر البحثية أجهزة اختبار بسيطة غير معقدة مصمّمة خصيصاً لمقاربة المعايير السابقة, وعادةً ما تكون نتائج الاختبارات داخل هذه المخابر متقاربة إلى حد كبير. وتقوم الشركات والمؤسسات البحثية بإرسال أجهزتها المصنّعة مع سجلات الكفاءة الخاصة بها إلى المختبرات البحثية من أجل المطابقة. وبعد أن تتم مطابقة سجلات الكفاءة داخل المختبرات يتم نشرها على أنها مطابقة وتوسم باسم المختبر البحثي الذي قام بعملية المطابقة مع تاريخ إجراءها.
ويبيّن الشكل التالي رسم تخطيطي لعملية قياس منحني التيار-جهد في المختبر البحثي, وبكل الأحوال يمكن قياس التيار والجهد بشكل مستقل عن منبع الطاقة, مع ملاحظة أنّ التحكم وضبط ارتفاع المصباح الذي يصدر الضوء أفضل من تغيير استطاعته ويحافظ على استقرار الطيف الضوئي أكثر.
ويمكن اعتبار منحنيات خصائص الخلية تيار-جهد I-V بالأساس عبارة عن تمثيل رسومي لعمل الخلية أو اللوح الشمسي وتلخص العلاقة بين التيار والجهد ضمن الظروف الحالية للتشغيل من درجة حرارة وقيمة إشعاع شمسي, وتوفّر المعلومات المطلوبة لتكوين تصوّر حول المنظومة الشمسية الكهروضوئية بحيث يمكن تشغيلها لتعمل أقرب ما يمكن إلى نقطة الاستطاعة العظمى المثالية.
المصدر
