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Silicon solar cell–integrated stress and temperature sensors for photovoltaic modules
Progress in Photovoltaics ( IF 8.0 ) Pub Date : 2020-02-25 , DOI: 10.1002/pip.3263 Andreas J. Beinert 1, 2 , Mark Imm 1, 3 , Jan Benick 1 , Felix Becker 3 , Sonja Seitz 1 , Martin Heinrich 1 , Oliver Paul 3 , Stefan W. Glunz 1, 4 , Jarir Aktaa 2 , Ulrich Eitner 1 , Holger Neuhaus 1
Progress in Photovoltaics ( IF 8.0 ) Pub Date : 2020-02-25 , DOI: 10.1002/pip.3263 Andreas J. Beinert 1, 2 , Mark Imm 1, 3 , Jan Benick 1 , Felix Becker 3 , Sonja Seitz 1 , Martin Heinrich 1 , Oliver Paul 3 , Stefan W. Glunz 1, 4 , Jarir Aktaa 2 , Ulrich Eitner 1 , Holger Neuhaus 1
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We propose silicon solar cell–integrated stress and temperature sensors as a new approach for the stress and temperature measurement in photovoltaic (PV) modules. The solar cell–integrated sensors enable a direct and continuous in situ measurement of mechanical stress and temperature of solar cells within PV modules. In this work, we present a proof of concept for stress and temperature sensors on a silicon solar cell wafer. Both sensors were tested in a conventional PV module setup. For the stress sensor, a sensitivity of (−47.41 ± 0.14)%/GPa has been reached, and for the temperature sensor, a sensitivity of (3.557 ± 0.008) × 10−3 K−1 has been reached. These sensors can already be used in research for increased measurement accuracy of the temperature and the mechanical stress in PV modules because of the implementation at the precise location of the solar cells within a laminate stack, for process evaluation, in‐situ measurements in reliability tests, and the correlation with real exposure to climates.
中文翻译：
硅太阳能电池—用于光伏模块的集成压力和温度传感器
我们提出集成硅太阳能电池的应力和温度传感器，作为光伏（PV）模块中应力和温度测量的新方法。集成了太阳能电池的传感器可直接连续地原位测量PV模块中太阳能电池的机械应力和温度。在这项工作中，我们提出了硅太阳能电池晶片上的应力和温度传感器的概念验证。两种传感器均在常规PV模块设置中进行了测试。对于压力传感器，灵敏度达到（-47.41±0.14）％/ GPa，对于温度传感器，灵敏度达到（3.557±0.008）×10 -3 K -1已经达到。这些传感器已经用于提高光伏模块中温度和机械应力的测量精度，这是因为在层压板叠层中的太阳能电池的精确位置实现了该传感器，用于过程评估，可靠性测试中的现场测量，以及与实际暴露于气候的关系。
更新日期：2020-02-25
中文翻译：
硅太阳能电池—用于光伏模块的集成压力和温度传感器
我们提出集成硅太阳能电池的应力和温度传感器，作为光伏（PV）模块中应力和温度测量的新方法。集成了太阳能电池的传感器可直接连续地原位测量PV模块中太阳能电池的机械应力和温度。在这项工作中，我们提出了硅太阳能电池晶片上的应力和温度传感器的概念验证。两种传感器均在常规PV模块设置中进行了测试。对于压力传感器，灵敏度达到（-47.41±0.14）％/ GPa，对于温度传感器，灵敏度达到（3.557±0.008）×10 -3 K -1已经达到。这些传感器已经用于提高光伏模块中温度和机械应力的测量精度，这是因为在层压板叠层中的太阳能电池的精确位置实现了该传感器，用于过程评估，可靠性测试中的现场测量，以及与实际暴露于气候的关系。
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