隨著提高光電轉(zhuǎn)換效率的新技術(shù)在太陽(yáng)能電池量生中的運(yùn)用,尋求更加精確的測(cè)量設(shè)備真實(shí)模擬陽(yáng)光變得非常必要。因?yàn)槿嗽斓拇蠊β使庠蠢珉W光燈等還有不足的一面:與根據(jù)IEC 60904-3的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件相比,此類(lèi)模擬光源在上下端光譜范圍內(nèi)顯示出明顯的偏差，然而,他們?nèi)匀槐挥糜陔姵睾徒M件生產(chǎn)線里的質(zhì)量檢測(cè)。

很長(zhǎng)一段時(shí)間以來(lái)，人們已知悉測(cè)量光源與規(guī)范基準(zhǔn)之間的這種波動(dòng)偏離。例如2009年由弗朗霍費(fèi)太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所與主要的德國(guó)電池制造商和測(cè)量設(shè)備供應(yīng)商合作開(kāi)展的一項(xiàng)研究揭示了電池與組件制造中對(duì)光不正確測(cè)量的物理原因,關(guān)鍵因素即所謂的光譜失配整個(gè)行業(yè)被建議認(rèn)真地的看待光譜失配問(wèn)題，這在選擇性發(fā)射極技術(shù)實(shí)踐中尤為明顯。這項(xiàng)已經(jīng)在電池制造商中引發(fā)了濃厚興趣的年輕技術(shù), 在太陽(yáng)光450nm以下波段中實(shí)現(xiàn)了高達(dá)0.8%的效率提升.由于現(xiàn)今標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量設(shè)備幾乎不能在該光譜范圍內(nèi)激發(fā)太陽(yáng)電池,我們所看到的效率提升實(shí)際上仍然微小。

圖：光譜失配, ISE 20092（圖表清晰的顯示出人造光源不足的方面: 相比于規(guī)范的基準(zhǔn)光源光譜, 氙模擬光源光譜在400nm以下光譜出現(xiàn)缺失,800nm以上光譜出現(xiàn)嚴(yán)重波動(dòng)）

如果電池制造商沒(méi)有意識(shí)到他們測(cè)量設(shè)備的技術(shù)限制, 這可能是致命的。工藝工程師將臆斷“丟失”的效率增長(zhǎng)是由于選擇性蝕刻的發(fā)射極層上缺乏鈍化所致, 因?yàn)榘l(fā)射極層上由短波波段激發(fā)的電子空穴對(duì)尤其傾向于很快的復(fù)合,所以需要可靠的鈍化。鈍化由氮化硅層的厚度來(lái)控制。這意味著氮化硅層的厚度大小對(duì)應(yīng)于得到最大的短路電流—該值來(lái)自于目前使用的測(cè)量設(shè)備。然而,前不久康斯坦茨大學(xué)與SCHMID集團(tuán)開(kāi)展了一項(xiàng)尚未公開(kāi)發(fā)表的聯(lián)合研究,致力于探索光譜失配在實(shí)際測(cè)量中的影響,該研究表明:如上所述,通過(guò)調(diào)整氮化硅層厚度實(shí)現(xiàn)電池效率在人造光源下的改善反而使得在基準(zhǔn)光譜下的測(cè)量結(jié)果更差.

Helge Haverkamp博士,SCHMID集團(tuán)光伏部門(mén)的研究主任和Christian Buchner博士, SCHMID集團(tuán)的電池業(yè)務(wù)總監(jiān),現(xiàn)正致力于把這個(gè)信息傳遞到電池制造商們:對(duì)于測(cè)量設(shè)備效率的理想改善應(yīng)該在450nm下到紫外區(qū)域,而目前要獲得這個(gè)范圍的光譜會(huì)產(chǎn)生很高的成本。如果電池制造商們選擇繼續(xù)使用”標(biāo)準(zhǔn)”測(cè)量設(shè)備直至高精度測(cè)量成本下降的話，他們強(qiáng)烈建議密切關(guān)注現(xiàn)有測(cè)量設(shè)備的缺陷,不要放棄在校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室里測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)片。

作為最佳實(shí)例,Buchner博士提到了臺(tái)灣旭泓全球光電公司引進(jìn)SCHMID選擇性發(fā)射極電池生產(chǎn)線,其由噴印和蝕刻工藝流程組合而成(如方框內(nèi)所示). 運(yùn)用極易整合的SCHMID設(shè)備,旭泓成功的運(yùn)行了60MW高效率電池線,并且已為2011下半年訂購(gòu)了更多的SCHMID設(shè)備.然而,旭泓實(shí)現(xiàn)的效率增長(zhǎng)和顯著的生產(chǎn)成本降低,尤其與他們?cè)跍y(cè)量設(shè)備上的投資并確保持續(xù)正確的校準(zhǔn)這些設(shè)備是分不開(kāi)的.

光譜失配對(duì)于選擇性發(fā)射極電池技術(shù)的影響,類(lèi)似的體現(xiàn)在電介質(zhì)鈍化和背場(chǎng)發(fā)射工藝帶來(lái)的電池效率改進(jìn)上,該項(xiàng)技術(shù)有望提高在長(zhǎng)波范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)化率,并且該提高并未在組件中得到衰減.根據(jù)他們?cè)诮M件生產(chǎn)中的技術(shù)研發(fā),SCHMID集團(tuán)指出同樣對(duì)于組件，只有持續(xù)的校準(zhǔn)和使用合適的封裝材料才能確保選擇性發(fā)射極技術(shù)的效率提升。

電池與組件制造商們不想放棄這些非常有前景的新技術(shù),我們期望在二者的大量生產(chǎn)中,不僅是進(jìn)一步的改善提升,同時(shí)也是新的,規(guī)范的“陽(yáng)光”可以很快閃耀。