太陽能作為一種“取之不竭，用之不盡”的能源，具有普遍、安全、無害、巨大及長久的特點，現(xiàn)在在人們的生活中得到廣泛的應(yīng)用，如太陽能熱水器、太陽能空調(diào)、太陽能照明等，而這些又要到另外一種太陽能產(chǎn)品——太陽能電池，作為一種能把太陽能從光能轉(zhuǎn)化為電能并予以保存的電力設(shè)備，與其他電池設(shè)備具有如下優(yōu)點：

(1)太陽光普照大地，沒有地域的限制無論陸地或海洋，無論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開發(fā)和利用，且無須開采和運輸，可以太陽能電池可以直接把太陽能轉(zhuǎn)化為電能。

(2)利用太陽能來發(fā)電，不會像火力及水力發(fā)電，不會污染環(huán)境，也不會阻攔河流，它是最清潔能源之一，在環(huán)境污染及水資源稀缺越來越嚴重的今天，這一點是極其寶貴的，而太陽能電池則可有效地把太陽能轉(zhuǎn)化為電能予以保存下來。

(3)每年到達地球表面上的太陽能輻射約相當于130萬億噸煤，其總量屬現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的最大能源，這就給太陽能電池供應(yīng)了充足的能源動力。

(4)根據(jù)目前太陽出現(xiàn)的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個意義上講，可以說太陽的能量是用之不竭的，可給太陽能電池發(fā)展一個廣闊而長遠的空間。

太陽能產(chǎn)業(yè)的成長新增了對太陽能電池測試和測量解決方法的需求，而且隨著太陽能電池尺寸的增大和效率的提高，電池測試要運用更大的電流和更高的功率水平，這就要求采用更加靈活的測試設(shè)備。

通常要測量太陽能電池的幾項關(guān)鍵參數(shù)，這些參數(shù)重要是：

●開路電壓。在電流等于0時的電池電壓。

●短路電流。當負載電阻等于0時，從電池流出的電流。

●電池的最大功率輸出。電池輸出最大功率時的電壓值和電流值。

●電池的電壓值。

●電池的電流值。

●電池串聯(lián)電阻。

●電池旁路電阻（或并聯(lián)電阻）。[page]

常見解決方法

現(xiàn)在，太陽能電池測試解決方法重要有兩種形式：完整的交鑰匙系統(tǒng)和通用的測試儀器。

假如要在太陽能電池最大輸出功率時進行測試，許多研究實驗室都具備低功耗四象限電源（有時也稱為SMU），并具有以下功能：

●供應(yīng)精確的正電壓和負電壓（“供應(yīng)”也可稱為“施加”）。

●供應(yīng)精確的正向和反向電流（供應(yīng)反向電流也被稱為電流流入到電源中）。

●精確地測量待測器件（DUT）的電壓和電流（測量也被稱為檢測）。

大多數(shù)高精度四象限電源都只能供應(yīng)3A的電流或20W的持續(xù)功率。

在測試較小的單個電池時，這些最大電流和功率是可接受的，但是隨著電池技術(shù)向更高的效率、更大的電流密度和更大的電池尺寸推進，電池的功率輸出將很快會超出這些四象限電源的最大額定值。太陽能模組的輸出通常會超過50W，而且可能會爬升至300W或更高，這意味著許多針對模組的測試都無法使用四象限電源來完成在這些情況下，工程師應(yīng)當借助于現(xiàn)成的電子負載、直流電源、DMM和數(shù)據(jù)采集設(shè)備，包括溫度測量、掃描、轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)記錄設(shè)備，以便在寬泛的操作范圍內(nèi)靈活地進行獨特的測試，并且達到預(yù)期的測試精度。例如，可以使用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來掃描環(huán)境和待測器件的溫度，已校準的參考電池的電壓，以及在測試中要捕獲的各種其他測試參數(shù)。

關(guān)于太陽能電池的測試，一般標準的電子負載就可用于測試太陽能電池。

考慮到太陽能電池會出現(xiàn)能量，當使用四象限電源對它進行測試時，電源的實際工作模式是：太陽能電池在電源的端子上施加一個正電壓。同時，電流從太陽能電池流入四象限電源的端子，這意味著四象限電源看到的是反向電流（就其端子而言）。在這些條件下，也可以稱四象限電源是“電源沉”。

從電學(xué)上講，兩端加有正電壓并有電流流入（也就是反向電流）的儀器被稱為電子負載。因此，關(guān)于大多數(shù)有光照射并且太陽能電池也出現(xiàn)能量的太陽能電池測試而言，四象限電源實際上發(fā)揮著電子負載的用途。

使用電子負載的優(yōu)勢在于這種負載可用在各種電流和功率水平。使用額定50W或高達數(shù)千瓦特和數(shù)百安培的電子負載，可以輕松克服四象限電源帶來的3A，20W的限制。[page]

電子負載可在恒壓、恒流、恒阻及恒功率模式下對太陽能電池進行工作。比如在恒壓模式下電子負載可以通過調(diào)節(jié)流經(jīng)自己的電流，從而調(diào)整它兩端的電壓，以保持恒定的電壓值。因此，恒壓模式可用于創(chuàng)建電壓掃描，使用負載來控制太陽能電池輸出端的電壓，然后測量出現(xiàn)的電流（如圖1所示）。

有些負載（如費思科技的FT6600A系列）可以快速地執(zhí)行一系列CV定位點，以便在CV模式下掃描輸出電壓，從而快速地描繪出I-V曲線。同時，負載可以將從太陽能電池流出到負載內(nèi)的電流波形數(shù)字化，類似于捕獲示波器曲線。

費思FT6600A能夠?qū)μ柲茈姵剡M行長時間的測試記錄計算，如電池的充放電測試記錄、內(nèi)阻計算、容量計算；電子負載有較強的程控功能和人機界面，通常具有彩色圖形顯示界面和GpIB接口。