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M. Revesz:
"Development and Testing of a Spectral Response-Measurement System for Integration in an existing vertical I-V-Measurement System";
Betreuer/in(nen): J. Summhammer; 141 Atominstitut, 2014; Abschlussprüfung: 29.04.2014.

Das Ziel dieser Arbeit war mehrere Methoden zur Messung der Spektralen Empfindlichkeit
(Sr) zu beurteilen und anschließend ein Messsystem zu entwickeln und zu bauen, welches
in ein bestehendes vertikales I-V-Messsystem integriert werden kann. Zudem soll es zur
Messung von PV-Modulen in handelsüblicher Größe am AIT Austrian Institute of Technology
GmbH geeignet sein. Zusätzlich sollen die Sr-Messungen nach IEC-Norm 60904-8 durchge-
führt werden können. In dieser Arbeit werden zunächst die am besten geeigneten Möglich-
keiten kurz diskutiert, um quasi-monochromatisches Licht zu erzeugen. Anschließend wird
das im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Messsystem vorgestellt und die einzelnen Kom-
ponenten erläutert. Das quasi-monochromatische Licht wird bei diesem Messsystem durch
optische Bandpass-Filter erzeugt. Dabei dient eine Xenon-Blitzlampe als Lichtquelle. Mit dem
derzeitigen Aufbau kann eine Homogenität der Strahlungsleistung auf Modulebene innerhalb
von ±2 % für große Modulflächen nicht gewährleistet werden, eine Homogenität innerhalb
von nur ±5 % jedoch schon. Sehr kleine Module können trotzdem unter den strengen Kriteri-
en, die an die Homogenität gestellt werden, vermessen werden. Zusätzlich besteht noch das
Problem, dass weißes Licht von der Lichtquelle in den Messraum eindringen kann und damit
das quasi-monochromatische Licht bei der Messung der spektralen Empfindlichkeit stört. Da-
durch kommt es zu Messfehlern, die die sonst üblichen Fehler weit überragen. Deshalb kann
dieses Messsystem derzeit nicht für vernünftige Messungen der spektralen Empfindlichkeit
benutzt werden und im speziellen auch nicht für Messungen unter Norm-Auflagen zur Zerti-
fizierung. Dennoch konnte recht erfolgreich ein erster Prototyp entwickelt werden, der noch
verbessert werden kann und muss. Zusätzlich besteht für dieses System Potential, da es z.B.
durch Erweiterung mit farbigem BIAS-Licht zur Vermessung anderer PV-Modultechnologien
wie Multijunction-Modulen geeignet ist.

The aim of this work was to evaluate different methods for spectral responce-measurement (Sr) and to develop and construct a measurement system which can be integrated inside a vertical I-V-measurement system and be used for the measurement of commercial sized PV-modules
at AIT Austrian Institute of Technology GmbH. In addition the Sr-measurement system is supposed to perform a measurement according to the standard IEC 60904-8. The most promising possibilities for achieving quasi-monochromatic light are shortly discussed in this
work. Afterwards the developed Sr-measurement system is introduced and the different components are explained. This system is based on optical bandpass filters, used for producing quasi monochromatic light and the lamp used for illumination is a Xenon flasher. Achieving
a large area with homogeneous irradiation within ±2 % is impossible with this set-up as it is, only ±5 % can be achieved for large area modules. Very small modules can be measured under the strict conditions for homogeneity. In addition, leaking white light is disturbing the Spectral Response-measurement, thus overcoming any other measurement error. Therefore, the system can not yet be used for a serious Spectral Response-measurement and for measurements under normative regulations. However, this system is a first prototype which has to be and can be improved. Furthermore, this system has potential to be extended, e.g. for use with other PV-module technology such as multi-junction devices after installing
coloured bias light.

spectral response measurement, solar cells, photovoltaic modules

http://publik.tuwien.ac.at/files/PubDat_229136.pdf