超越均匀性:使用修改器对真实制造差异进行建模
真实组件并不完美——它们存在分流、制造差异和衰减。SunSolve Power的新"修改器"功能允许您调整电池级别的电路参数,模拟缺陷、遮挡和制造差异,无需重新运行光线追踪。

· Ben Sudbury · 6 min read
我们仿真的是理想器件,但我们制造的是真实器件。SunSolve Power的新”修改器”功能允许您在不重新运行光线追踪的情况下,对非均匀电气条件(从制造差异到部分遮挡)进行建模。
在实验室中,我们追求均匀性。在现场(以及生产线上),现实由差异定义。
如果您希望了解组件在客户端的实际表现,就需要在仿真中考虑真实世界差异的影响。分流电阻在一批电池中存在差异,串联电阻可能因硅片不同而变化,长时间湿热暴露后的衰减也很少是均匀的。
在此之前,在SunSolve中模拟这些局部效应需要复杂的变通方法。随着修改器的发布,我们引入了专门的工作流程,可以逐电池调整等效电路参数(JL、J0、Rs、Rsh)。
无论您是工艺工程师、可靠性专家,还是致力于设计更优电池和组件的研发人员,修改器都能帮助您量化设计对真实世界非均匀性的敏感程度。
什么是修改器?
修改器允许您对组件内特定电池或子电路的电气参数施加分数(乘法)调整。此前,在SunSolve中最接近的方法需要通过局部光照或手动后处理等繁琐的变通方式实现。使用修改器,您只需定义乘数即可。例如:
- 对Rsh施加0.5:将分流电阻减半,模拟微裂纹或局部缺陷。
- 对JL施加0.2:将光生电流降低至20%,模拟严重污染或结构遮挡。
- 对Rs施加1.1:将串联电阻增加10%,模拟接触衰减或浆料差异。
这些修改器可以精确定位——应用于单个电池 (X, Y)、整行、整列、整个组件,甚至叠层器件中的特定子电池电路。
三个工程应用案例
电路修改器有多种使用方式。以下仅以三个示例展示新功能。
1. 非均匀衰减
现场的衰减很少是均匀的。组件中不同的电池可能通过不同的机制衰减,修改器可以让您直接表征这种差异。例如,特定电池中的复合增加可以通过提高J0来建模,而受电位诱导衰减(PID)影响的区域可以通过降低Rsh来表征。通过对目标电池施加这些调整,您可以研究不同的衰减模式——单独或组合——如何影响组件输出功率,并确定您的设计能够容忍多大程度的非均匀性。
2. 旁路二极管选型与行为
验证旁路二极管的触发对耐阴影设计至关重要。 无需设置复杂的光学遮挡对象,只需对特定电池组施加JL修改器(例如0.8或0.5)即可。这会产生有意的电流失配,使您可以追踪IV曲线并精确验证二极管何时激活以保护组串。
3. 制造公差(分档)
生产批次的J0或Rs很少完全一致。 修改器使您能够快速模拟这些批次间差异。您可以仿真”最差情况”场景,其中组件内特定电池具有更高的复合(J0)或电阻,帮助您建立考虑实际失配损失的稳健分档标准。
工作流程优势:无需重新光线追踪即可快速迭代
除了上述工程应用案例外,还有一个重要的工作流程优势:速度。
修改器在光学求解之后施加。由于它们仅影响等效电路参数,因此无需重新运行计算量大的光线追踪引擎。
- 运行一次光学求解。
- 施加修改器(例如遮挡某个电池)。
- 立即重新运行电气求解器。
这实现了快速迭代。您可以在通常配置一次仿真所需的时间内测试十种不同的遮挡场景或缺陷严重程度。
要点
高效组件对失配越来越敏感。“完美硅片”的假设已不足以理解可靠性或发电量。
通过修改器,SunSolve Power为您提供了对实际制造器件进行建模的控制能力——包括所有的不完美之处。