قياس الزوايا الضوئية في توصيف الخلايا الكهروضوئية

المُقدّمة
وفي مجال الخلايا الكهروضوئية، قياس السيلان، وهي تقنية قياسية لقياس شدة الضوء، أثبتت أنها مفيدة للغاية. تتيح القياسات باستخدام قياس الزوايا الضوئية وصف الخلايا الكهروضوئية بدقة.

توفر هذه القياسات معلومات حول عمل الخلايا وكفاءتها وقدرتها على امتصاص الضوء. في هذه المقالة، يتم تناول فهم الاستجابة الزاوية، وحساسية الطيف، والأداء العام للخلايا الشمسية، وكذلك الدور الذي يلعبه قياس الزوايا الضوئية في هذه العملية.

باستخدام قياس الزوايا الضوئية، يمتلك الباحثون القدرة على تحسين التصميم والكفاءة وإنتاج الطاقة الإجمالي للأنظمة الشمسية. يعد هذا تقدمًا كبيرًا في البحث والتطوير للبدائل و مصادر متجددة من الطاقة.

الاستجابة الزاوية للخلايا الكهروضوئية
قياس الضوء هي أداة حاسمة يجب استخدامها للحصول على فهم كامل للاستجابة الزاوية للخلايا الكهروضوئية. من خلال تحليل الخرج الكهربائي للخلية عندما تتعرض لزوايا مختلفة للضوء، قد يتمكن الباحثون من تحديد مدى حساسية الخلية للزوايا المختلفة التي يضربها ضوء الشمس. ونظرًا لأن الشمس تنتقل طوال اليوم، فإن الحصول على هذه المعلومات قد يكون مفيدًا لتصميم الألواح والأنظمة الشمسية التي تزيد من كمية الطاقة المجمعة في جميع الأوقات.

تعتمد الخصائص الكهربائية للخلية، مثل منحنيات الجهد الحالي (IV)، وإخراج الطاقة، والكفاءة، على الزاوية؛ وهذا شيء يمكن قياسه بدقة باستخدام قياس الزوايا الضوئية؛ وبدلاً من ذلك، يمكن للمرء أن يقول أن هذه المعلمات الكهربائية تعتمد زاويةً. حتى في الأماكن التي توجد فيها تحولات موسمية في زاوية الشمس، يمكن وضع الألواح الشمسية وضبط زواياها لإنتاج الكمية المثلى من الطاقة إذا تم استخدام هذه المعلومات.

تحليل الحساسية الطيفية
باستخدام قياس السيلانتمكن الباحثون من تقييم حساسية الطيف للخلايا الكهروضوئية. إن مراقبة كمية التيار التي تولدها الخلايا استجابة لشدة وأطوال موجية مختلفة من ضوء الشمس هي إحدى الطرق التي قد يستخدمها الباحثون لتقييم مدى فعالية عمل الخلايا عبر الطيف الشمسي بأكمله. ويلقي هذا الاكتشاف الضوء على كيفية تصرف الخلايا وتكيفها مع كميات مختلفة من الإضاءة، وهو ما كان محور الدراسة.

من الممكن تحديد الاستجابة الطيفية للخلايا من خلال الاستفادة من قياسات قياس الزوايا الضوئية والمعلومات المتعلقة بطيف الإشعاع. تعتبر هذه الإحصائيات مهمة لتحسين تكوين مكونات الخلايا الشمسية مثل طبقات أشباه الموصلات والطلاءات المضادة للانعكاس من أجل تحسين امتصاص الضوء وكفاءة التحويل عبر الطيف الشمسي بأكمله. يتم تحقيق ذلك عن طريق زيادة امتصاص الضوء إلى الحد الأقصى.

تقييم الكفاءة وتحسين الأداء
يعد قياس Goniophotometry أداة لا يمكن إغفالها كعنصر أساسي في عملية تقييم أداء الخلايا الكهروضوئية. الباحثون قادرون على تقدير مقاييس الأداء الحاسمة بدقة مثل عامل التعبئة ونقطة الطاقة القصوى وكفاءة التحويل عن طريق قياس الخرج الكهربائي للخلايا بعناية في ظل ظروف الإضاءة الخاضعة للرقابة. يمكنك الاختيار LISUN لأفضل مقاييس goniophotometer.

عند تقييم أداء الخلايا الكهروضوئية، قد تكون قياسات قياس الزوايا الضوئية مفيدة في تحديد الصعوبات مثل محاصرة الضوء، وتأثيرات التظليل، والخسائر الكهربائية الناجمة عن زوايا السقوط المتنوعة. وعلى أساس هذه النتائج، يمكن إنشاء استراتيجيات لتحسين كفاءة الخلية وأداء النظام عن طريق ضبط تصميم الخلية، واختيار المواد، وتركيب السطح. وسيتم ذلك استجابة للنتائج.

وبالإضافة إلى ذلك، قياس السيلان يجعل من الممكن تقييم توزيع الضوء الداخلي للألواح الشمسية. يسمح تحليل توزيع الكثافة المكانية للضوء الساطع على الخلايا باكتشاف عدم انتظام الضوء بالإضافة إلى تأثيرات التظليل التي يتم إنشاؤها عن طريق التباعد بين الصفوف أو هياكل الإطار أو تخطيط الخلية. هذه المعلومات مفيدة لتطوير الألواح الشمسية التي تتمتع بكمية ثابتة من نقل الضوء ومستوى عالٍ من كفاءة حصاد الطاقة.

توصيف تقنيات تركيز الضوء
تعد القراءات المأخوذة باستخدام مقاييس الزوايا الضوئية هي الطريقة الأكثر فعالية لتوصيف الخلايا الكهروضوئية المستخدمة في أنظمة الطاقة الشمسية المركزة (CSP). تستخدم هذه التكوينات مكونات بصرية مثل العدسات أو المرايا أو عدسات فريسنل لتركيز ضوء الشمس على الخلايا الشمسية الصغيرة. Goniophotometry هي تقنية توفر طريقة لوصف الاستجابة الزاوية والطيفية لهذه الخلايا المتخصصة عندما يتم إضاءة الخلايا بالضوء الساطع.

تعد مراقبة الخرج الكهربائي للخلايا الشمسية المركزة في أنظمة الطاقة الشمسية المركزة مع اختلاف زوايا الإصابة وشدة الضوء إحدى الطرق لتقييم أداء هذه الخلايا في هذه الأنظمة. يساعد استخدام بيانات قياس الزوايا الضوئية على ضبط نسبة التركيز، وتقنيات التتبع، والميزات البصرية للنظام، وكل ذلك بهدف تحسين جمع الطاقة والكفاءة العامة للنظام. يتم استخدام قياس الزوايا الضوئية للتأكد من أي نوع من تكنولوجيا الخلايا الشمسية هو الأكثر ملاءمة لنظام تركيز معين ولضبط معلمات التصميم من أجل تحقيق أعلى مستوى ممكن من الكفاءة.

تقييم الموثوقية والمتانة
يمكن تقييم موثوقية ومتانة الخلايا الكهروضوئية باستخدام قياس السيلان أيضًا. يمكن تتبع التغيرات في الخصائص الضوئية والكهربائية للخلايا بمرور الوقت عن طريق إخضاعها لتجارب الشيخوخة المتسارعة ومن ثم إجراء قياسات ضوئية بشكل دوري.

قد يتم الكشف عن فقدان الأداء أو التحولات في القدرة على التقاط الضوء نتيجة للظروف البيئية بما في ذلك التعرض للأشعة فوق البنفسجية، أو تقلبات درجات الحرارة، أو الرطوبة، أو الإجهاد الميكانيكي باستخدام الفحص الضوئي. تساهم هذه المعرفة في تحسين المواد والتصاميم الكهروضوئية لتعزيز المتانة والموثوقية في الخلايا الشمسية طوال عمرها الإنتاجي.

التوحيد والشهادة
يعد استخدام قياس الزوايا الضوئية مفيدًا لعملية توحيد الخلايا الكهروضوئية والتحقق منها. من خلال توفير قياسات دقيقة وقابلة للتكرار لخصائص الأداء المهمة، تضمن بيانات قياس الزوايا الضوئية أن تكون نتائج الاختبار متسقة وقابلة للمقارنة عبر المختبرات والشركات المصنعة.

تعتمد وكالات التقييس ومنظمات إصدار الشهادات على بيانات قياس الزوايا الضوئية من أجل تقديم إجراءات الاختبار على مستوى الصناعة ومعايير الأداء ومتطلبات إصدار الشهادات للخلايا الكهروضوئية. يتم قياس البيانات الضوئية الزوايا باستخدام جهاز يسمى مقياس الزوايا. ويساعد ذلك على ضمان عمل الخلايا الشمسية بشكل جيد في مجموعة من البيئات وبقائها على قيد الحياة لفترة طويلة جدًا.

التطورات المستقبلية والاتجاهات الناشئة
يبحث الباحثون في تطبيقات جديدة لقياس الزوايا الضوئية في مجال توصيف الخلايا الكهروضوئية مع تطور التكنولوجيا. هناك حاجة إلى طرق قياس دقيقة وأدوات نمذجة ومحاكاة متطورة ووجهات نظر جديدة لتقييم كفاءة مواد وتقنيات الخلايا الشمسية الجديدة.

بالإضافة إلى ذلك، قياس السيلان يمكن استخدامه جنبًا إلى جنب مع طرق التوصيف الأخرى للحصول على فهم شامل للخصائص الضوئية والكهربائية للخلايا الكهروضوئية، مثل التصوير الكهربي، والتحليل الطيفي للتألق الضوئي، والمجهر الإلكتروني الماسح.

تعد خلايا البيروفسكايت الشمسية، والخلايا متعددة الوصلات، وتقنيات الخلايا الشمسية الهجينة من بين المجالات المتطورة التي تتم فيها دراسة قياس الزوايا الضوئية. يمكن فهم الخصائص المميزة لتقنيات الخلايا الشمسية المتطورة في التقاط الضوء، والحساسية الزاوية، والاستجابة للطيف بشكل أفضل من خلال استخدام دراسات القياس الضوئي.

وفي الختام
من خلال قياس الاستجابة الزاوية وحساسية الطيف والكفاءة والأداء العام للخلايا الشمسية، قياس السيلان يلعب دورا هاما في توصيف الخلايا الكهروضوئية. تساعد القياسات الدقيقة لقياس الضوء الضوئي الباحثين في العثور على أفضل الخلايا والمواد وطرق تركيز الضوء وتكوينات النظام لتجاربهم.

فهو يساعد في جهود صناعة الطاقة الشمسية في تقييم الاعتمادية والتوحيد القياسي وإصدار الشهادات. إن أهمية قياس الزوايا الضوئية في تعزيز الابتكار، وتعزيز كفاءة تحويل الطاقة، وتسهيل القبول على نطاق أوسع لتقنيات الطاقة المتجددة سوف تزداد أهميتها مع استمرار تطور مجال الخلايا الكهروضوئية.

Lisun تم العثور على Instruments Limited بواسطة LISUN GROUP في 2003. LISUN تم اعتماد نظام الجودة بشكل صارم من قبل ISO9001: 2015. كعضو في CIE ، LISUN تم تصميم المنتجات بناءً على CIE و IEC ومعايير دولية أو وطنية أخرى. حصلت جميع المنتجات على شهادة CE ومصادق عليها من قبل مختبر الطرف الثالث.

نحن المنتجات الرئيسية هي مقياس المنظار, دمج المجال, الطيف, مولد عرام, ESD محاكي البنادق, استقبال EMI, معدات اختبار EMC, اختبار السلامة الكهربائية, غرفة البيئة, غرفة درجة الحرارة, غرفة المناخ, الغرفة الحرارية, تجربة بخاخ الملح, غرفة اختبار الغبار, اختبار للماء, اختبار RoHS (EDXRF), اختبار توهج الأسلاك و  اختبار لهب الإبرة.

لا تتردد في الاتصال بنا إذا كنت بحاجة إلى أي دعم.
قسم التكنولوجيا: Service@Lisungroup.com، Cell / WhatsApp: +8615317907381
قسم المبيعات: Sales@Lisungroup.com، Cell / WhatsApp: +8618117273997

العلامات:LSG-6000