积分球测量超白压花玻璃透射比的误差分析及解决方法

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1、积分球测量超自压花玻璃透射比的误差分析及解决方法Thetransmittancee11roranalysisandsolVingmethodsofintegrating-spheremeasuringphotoVoltaic91ass张浩运隋超英吴洁左辉霞(中国建材检验认证集团股份有限公司，北京100024)摘要：本文简要分析了使用带有积分球的分光光度计测量超白压花玻璃透射比时产生误差的原因，并提出相应的解决方法，希望为准确测量超白压花玻璃的透射比提供一些参考。关键词：超白压花玻璃；积分球；透射比：误差Abstract：Th

2、ispaperbnenyanalysesthecauseofmeasurementerroroftransmittanceofPhotovoltaic出assbyusingintegrating—sphereandproposesthecorrespondingsolution．Keywords：photovoltaicglass；integrating—sphere；transIllittance；inaccuracy中图分类号：TQl71．723；TB302．1文献标识码：B文章标号：1003—8965(2012)04—

3、003卜031引言近年来太阳能光伏产业迅猛发展，用于晶硅光伏组件的一个重要组成部分——超白压花玻璃在整个产业中起着积极作用。所谓超白压花玻璃即是铁含量低且表面压有特定花型的玻璃，这种设计能够有效提高玻璃的透射比，而透射比越高，电池组件的转换效率越高。因此，超白压花玻璃透射比的检测至关重要。目前，测量超白压花玻璃太阳光直接透射比有两种方法，一种是采用标准JC厂『2001—2009《太阳电池用玻璃》，其中方法要求先对超白压花玻璃表面进行抛光使其成为光滑表面，然后使用分光光度计进行检测，另外一种方法是依据GB／T2680—1994

4、、IS09050—2003、EN410—1998等标准，使用带有积分球的分光光度计直接对超白压花玻璃进行检测(简称积分球检测)。太阳光直接透射比SoIardirecttransmittance：缩写为TSo}，波长范围从300nm至2500nm，它表示直接透过玻璃的太阳辐射照度与投射到玻璃上的太阳辐射照度的比值⋯倥1。它包括了紫外、可见和近红外光线的透射程度，但不包括玻璃吸收直接入射的太阳光能量后向外界的二次传递的能量部分。对于太阳能电池而言，在太阳光中400nm到100nm为太阳能电池光谱响应的波长范围，其中响应峰值在80

5、0nm到900nm之间131。因此，测量超白压花玻璃400nm到1100nm波长范围的光线透射比的准确度尤为重要通过大量试验发现，当运用积分球法直接测量超白压花玻璃透射比时，有时会出现测量值高于实际值的情况。根据积分球测量原理分析，基本能够确定测量值高于实际值是由积分球的反射白板受到污染造成的。2积分球测量原理及误差原因分析积分球检测原理如图1所示接收器图1积分球检测示意图由图1我们可以看出，积分球是一个内壁涂有高反射比物质的空心球体，沿球体直径有两个圆口，一个为光线的入射口，一个为光线的反射口。在积分球底部有一接收器以接收

6、测试过程中的光信号。当进行样品透射比检测时，样品要放置于31‘、』∞射入建筇玻璃与工业玻璃入射口，而积分球的反射口需要用一块涂有与内壁材料相同的反射白板遮挡住，然后进行检测。一般在测量超白压花玻璃透射比的过程中，首先要对分光光度计进行基线校准如图2一a，此时光线通过入射口直接进入积分球。基线校准完成后将超白压花玻璃放置于入射口前进行测量如图2_b，此时光线通过超白压花玻璃散射进入积分球。{b。图2样品测试示意图通过图2一a和图2_b的对比我们不难发现，当进行基线校准时，一束平行光线通过入射口照射到积分球的反射白板上，然后由反

7、射白板将光线反射到整个积分球，经过积分球内壁多次反射后进入接收器。而当测试超白压花玻璃时，一束平行光首先通过超白压花玻璃不光滑表面折射后进入积分球，然后由积分球内壁和反射白板将光线多次反射后进入接收器。假定白板反射比为B，积分球内表面反射比为A，入射光强度为I。，当进行基线校准时，光线经积分球进入到接收器，因此接收器最终接收到的入射光强度I为入射光强度I。与反射白板的反射比B及积分球内壁的反射比A的多次乘积。由于积分球内壁涂层材料的高反射性，因此可近32似认为(图2一a)：I=I。·B·A①当测试超白压花玻璃样品时，由于超白

8、压花玻璃的粗糙表面导致入射光被超白压花玻璃样品散射成n束光线进入积分球，其中只有部分光线直接照射到反射白板上，经反射白板散射到积分球内后进入接收器，而大部分光线则直接照射到积分球内壁，通过积分球内壁散射最终进入接收器。而此时接收器接收到的光强度为各束光线强度与反射白板的反射比B或积分球内壁