Để đánh giá khả năng hoạt động của DSC, một hệ thống mô phỏng ánh sáng mặt trời đƣợc sử dụng. Hệ thống mô phỏng phát ra ánh sáng gần giống với ánh sáng mặt trời về cƣờng độ sáng, bƣớc sóng ánh sáng, ...
Trong quá trình đi vào trái đất, năng lƣợng của bức xạ mặt trời bị hấp thụ bởi khí và hơi nƣớc trong tầng khí quyển. Đặc trƣng cho độ suy giảm cƣờng độ ánh sáng mặt trời do tƣơng tác với không khí và do đƣờng đi, đại lƣợng AM (air mass) đƣợc sử dụng. AM là tỉ số giữa đƣờng đi thực tế của ánh sáng đến một điểm trên trái đất với đƣờng đi ngắn nhất của ánh sáng đến chính điểm đó (Hình 2.1).
AM = (2.1)
Hình 2. 1 Đƣờng đi của ánh sáng qua bầu khí quyển đến bề mặt trái đất.
Thông thƣờng, các DSC đƣợc đo ở điều kiện ánh sáng mô phỏng AM 1,5, tƣơng đƣơng với cƣờng độ ánh sáng chiếu xuống trái đất khi mặt trời chếch về phía chân trời một góc bằng 41,8o hay còn gọi là 1 nắng (1000 W/m2).
Hệ thống đo các thông số của DSC đƣợc lắp ráp theo Hình 2.2. Hệ thống này luôn đƣợc chuẩn hóa định kì tại nhà sản xuất hoặc chuẩn hóa bằng một pin có các thông số hiệu suất, cƣờng độ dòng, thế mạch hở đã đƣợc kiểm định.
Trong phép đo, dòng mạch ngoài thay đổi sao cho cƣờng độ dòng của DSC thay đổi từ dòng ngắn mạch (Isc) đến giá trị zero. Đƣờng đặc trƣng dòng – thế sẽ thu
Luận văn thạc sĩ Hóa học Phạm Lê Nhân
đƣợc sau phép đo, từ các giá trị dòng và thế tại mỗi điểm trên đƣờng đặc trƣng dòng - thế máy tính sẽ tính đƣợc JSC, VOC, , Pmax, hệ số điền đầy (ff).
Hình 2. 2Sơ đồ hệ thống mô phỏng ánh sáng mặt trời đo các thông số hoạt động của DSC