《表1 不同光照强度下电阻值》

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《测量方式对太阳电池输出性能测试的影响》

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二线接法与四线接法的主要区别即为四线接法规避引线内阻及部分接触电阻对测量带来的影响。表1为每种光照下根据斜率法[14]计算的二线内阻值、四线内阻值及内阻差值。从表中数值可知，二线法测量时，串联内阻的数值均约为1.7Ω，而四线接法的串联内阻值在0.15～0.35Ω之间，远小于二线接法的串联内阻，二者的内阻差值约为1.5Ω。图1为仪器交互手册给出的仪器内部二线与四线2种不同测量方式的示意图。由图1可知二线测量时，K1、K2分别与a、b端相连，即太阳电池电极只引出2条引线。此时的电路电阻主要由太阳电池自身半导体电阻R0，S1～S4等焊接点的接触电阻值Rs以及引线L1～L4的导线电阻值RL组成。此时由于电压表连接的为S3、S4两端，测得的电压数值为引线L3、L4以及负载上的电压和，而在测量时，由于流经引线L1、L2上的电流值较大，引线L1、L2上的负载电压是不可忽略的，测量值却并不包含这部分分压。因此测得的太阳电池的输出电压是有一定误差的。L1、L2的引线电阻值对于测量过程产生较大的影响。而四线测量时，K1、K2则分别与c、d两端相连，太阳电池需从电极引出4条引线。此时电压表直接与太阳电池表面电极相连。电路的测量电阻值主要由太阳电池自身半导体电阻R0，S1、S2焊接点接触电阻值Rs′以及引线L1～L6等的引线电阻RL′组成。由于测量过程中L5、L6引线与电压表相连，流经L5、L6引线的电流值较小，所以L5、L6上的负载电压值非常小，在测量过程中可忽略不计。即L5、L6引线的电阻值相当于对整体测量电路电阻没有影响。此时由于电压表两端直接与太阳电池正负两极相接触，测量的电压值为整个外部电路的输出电压总值，测量值也更加准确。因此相比于二线测量方式，四线接法中外部电路的引线电阻以及焊接点S3、S4的接触电阻等对于I-V测量基本无影响。假定半导体体内阻为R0，引线L1、L2的电阻值为RL1，2，接触点S1、S2接触电阻为RS1，2根据太阳电池光电转化过程电流电压关系式[15-17]如式（1）所示：