专利名称：太阳电池或组件的iv特性模拟测试方法
技术领域：
本发明涉及半导体器件及电路模拟软件的二次开发，尤其涉及一种太阳电池或组件的IV特性模拟测试方法。
背景技术：
太阳电池的多维数值模拟是一个复杂的体系，需要综合考虑光学、半导体和电路三方面的性质。目前比较通用的多维半导体器件模拟软件(Dessis)及电路模拟软件 (Spice)，使用起来比较复杂，主要以程序代码的形式进行，操作起来比较麻烦，需要专业的程序人员，这在一定程度上限制了太阳电池模拟技术的应用和推广。

发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，为了解决太阳电池特性模拟的复杂性，本发明提供一种太阳电池或组件的IV特性模拟测试方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种太阳电池或组件的IV特性模拟测试方法，所述的模拟方法具有如下步骤(1)光学模拟根据太阳电池或组件的参数模拟计算得到光生载流子速率，光生载流子速率作为半导体器件模拟的输入参数；(2)半导体器件模拟构建太阳电池或组件的微单元几何结构及划分单元网格， 根据光学模拟中得到的光生载流子速率求解描述载流子扩散漂移性质的偏微分方程，得到微单元的J-V特性；(3)电路模拟根据电池结构或组件结构划分电路模拟微单元，计算微单元面积系数及计算微单元电阻，微单元作为电压控制电流源G，多个串联的电阻Rb模拟太阳电池或组件中的主栅线，多个串联的电阻Rf模拟太阳电池或组件中的细栅线，电阻Rf、电阻Rb 将多个电压控制电流源G串联起来形成整片太阳电池或整个组件的模拟电路，在模拟电路的主栅测试点和背电极间进行电压扫描并跟踪记录电流，得到整片太阳电池或整个组件的 I-V特性。具体地，所述的光学模拟中计算光生载流子速率的具体计算方法为(a)根据太阳电池或组件的硅片厚度、金字塔覆盖率、减反膜材料、表面散射系数进行光跟踪模拟计算光生载流子速率，(b)得到样品的模拟反射率曲线，(c)将样品的模拟反射率曲线和样品的实测反射率曲线对比，判断是否和实测反射率曲线吻合，(d)如果模拟反射率曲线和实测反射率曲线吻合，则将光跟踪模拟计算得到的光生载流子速率作为半导体器件模拟的输入参数。具体地，所述的半导体器件模拟中描述载流子扩散漂移性质的偏微分方程为方程式一-V 五=V. (ενψ)=-叭 p-n + N+d-N-a·)·’方程式二
权利要求
1.一种太阳电池或组件的IV特性模拟测试方法，其特征在于所述的模拟方法具有如下步骤(1)光学模拟计算得到光生载流子速率，光生载流子速率作为半导体器件模拟的输入参数；(2)半导体器件模拟构建太阳电池或组件的微单元几何结构及划分单元网格，根据光学模拟中得到的光生载流子速率求解描述载流子扩散漂移性质的偏微分方程，得到微单元的J-V特性；(3)电路模拟根据电池结构或组件结构划分电路模拟微单元，计算微单元面积系数及计算微单元电阻，微单元作为电压控制电流源G，多个串联的电阻1 模拟太阳电池或组件中的主栅线，多个串联的电阻Rf模拟太阳电池或组件中的细栅线，电阻Rf、电阻Rb将多个电压控制电流源G串联起来形成整片太阳电池或整个组件的模拟电路，在模拟电路的主栅测试点和背电极间进行电压扫描并跟踪记录电流，得到整片太阳电池或整个组件的ι-ν 特性。
2.根据权利要求1所述的太阳电池或组件的IV特性模拟测试方法，其特征在于所述的光学模拟中计算光生载流子速率的具体计算方法为(a)根据太阳电池或组件的硅片厚度、金字塔覆盖率、减反膜材料、表面散射系数进行光跟踪模拟计算光生载流子速率，(b)得到样品的模拟反射率曲线，(c)将样品的模拟反射率曲线和样品的实测反射率曲线对比，判断是否和实测反射率曲线吻合，(d)如果模拟反射率曲线和实测反射率曲线吻合，则将光跟踪模拟计算得到的光生载流子速率作为半导体器件模拟的输入参数。
3.根据权利要求1所述的太阳电池或组件的IV特性模拟测试方法，其特征在于所述的半导体器件模拟中描述载流子扩散漂移性质的偏微分方程为方程式一 ；
4.根据权利要求1所述的太阳电池或组件的IV特性模拟测试方法，其特征在于所述的电路模拟中划分电路模拟微单元的划分方式为微单元可以分为下列不同结构的微单元细栅在主栅处的微单元、细栅在边缘处的微单元、背电极处的微单元、完整的微单元。
5.根据权利要求4所述的太阳电池或组件的IV特性模拟测试方法，其特征在于所述的细栅在边缘处的微单元可分为圆角区域边缘的微单元、非圆角区域边缘的微单元。
6.根据权利要求1所述的太阳电池或组件的IV特性模拟测试方法，其特征在于所述
全文摘要
本发明涉及一种太阳电池或组件的IV特性模拟测试方法，具有如下步骤(1)光学模拟计算得到光生载流子速率，(2)半导体器件模拟构建太阳电池或组件的微单元，得到微单元的J-V特性；(3)电路模拟微单元作为电压控制电流源G，电阻Rf、电阻Rb将多个电压控制电流源G串联起来形成整片太阳电池或整个组件的模拟电路，在模拟电路的主栅测试点和背电极间进行电压扫描并跟踪记录电流，得到整片太阳电池或整个组件的I-V特性。本发明有效解决太阳电池或组件特性IV特性模拟的复杂性，太阳电池或组件的IV特性测试简单快捷。
文档编号G01R31/26GK102183719SQ201110054530
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月8日 优先权日2011年3月8日
发明者杨阳, 沈辉 申请人:中山大学, 常州天合光能有限公司