【国家标准(GB)】 非晶硅太阳电池电性能测试的一般规定

中华人民共和国国家标准
非晶硅太阳电池
电性能测试的一般规定
General rules for measurementsof electrlcal characieristicsof amorphous silicon solar cells1主题内容与适用范围
本标准规定了非晶硅太阳电池电性能的测试方法的·般原则。GB 11011—89
本标准适用于各类单体非晶硅太阳电池，集成型非晶硅太阳电池，非晶硅太阳屯池组件，非晶硅太阳电池板及方阵的测试。
2引用标准
GB2297太阳光伏能源系统术语
GB6495地面用太阳电池电性能测试方法3非晶硅太阳电池及其测试原理
3.1非晶硅太阳电池是以非晶硅为基本材料，制备在剂底（如玻璃、不锈钢等）上的薄膜型太阳电池。非晶硅太阳电池必须具有牢固可靠的正负电极引线。3.2非品硅太阳电池属于漂移型光伏器件，与其他光伏器件不同之处在于它具有本征层作为光伏效应激活区，其光谱响应特性随所加偏置光及偏置电压的不同而变化。非晶硅太阳电池电性能参数随入射光源的辐照度、光谱分布及电池温度的不同而不同。为了统一和便于测试，规定在标准条件下测试非品硅太阳电池的伏安特性并采用具有光谱选择性的标准太阳电池确定光源的辐照度。如果不具备标准条件，则应按相应的转换公式将所测得的结果换算成标准条件下的数值。4标准太阳电池
4.1标准太阳电池用于校准测试光源的辐照度。标准太阳电池应与待测太阳电池有基本相[间的光谱响应特性。
4.2非晶硅标准太阳电池的等级
4.2.1非晶硅标准太阳电池分三个等级。4.2.2一级非晶硅标准太阳电池由国家委托专门机构或单位按有关标推规定的方法产生。4.2.3二级非晶硅标准太阳电池应由专门单位在本标准5.1、5.2和5.3条所规定的标准测试条件下.用级非晶硅标准太阳电池在适当级别AM1.5太阳模拟器下标定产生，若光谱失配误差大十1%，则必须进行光谱修正。光谱失配误差用本标准附录A的方法计算，4.2.4非晶硅工作标准太阳电池应由专门单位使用单位在本标准5.1.5.2和5.3条所规定的标准测试条件下，用二级非晶硅标准太阳电池在AM1.5阳模拟器下标定产件，若光谱失配误差大于1%，则中华人民共和国机械电子工业部1989-03-02批准1990-01-01实施
GB 1101189
必须进行光谱修正。光谱失配误差用本标准附录A给出的方法计算。4.3非晶硅标准太阳电池可由非晶硅太阳电池制作，也可由经过适当滤光修正的单晶硅太阳电池（模拟非晶硅太阳电池）制作。它们都必须稳定可靠，保证其标定值在使用期限内的衰变不大于1%。4.4对于不同材料，不同结构及不间工艺的各类非晶硅太阳电池，应当分别规定其典型的光谱响应特性作为该类模拟非晶硅标准太阳电池的测试依据。模拟非晶硅标准太阳电池的光谱响应与此典型光谱响应的失配误差应当符合有关标准的规定。4.5各类非晶硅太电池的典型光谱响应特性应由对国内外非品硅太阳电池的实际光谱响应特性进行综合分析得到。
4.6非晶硅标准太阳电池必须按有关规定定期进行校验。5标准测试条件
5.1总辐照度规定为1000W/m*。
5.2光谱采用总辐照为AM1.5的标准阳光光谱(见附录C)。5.3测试温度为25C，允许误差范围为，定标测试：25士1℃；
非定标测试，25士2℃。
5.4在非标准测试条件下测试的结果必须换算到标准条件换算应按照GB6495中第2.5条的规定进行。
6测试光源及测试设备
6.1测试光源
6.1.1非晶硅太阳电池电性能的室内测试应当使用不低于C级的太阳模拟器。在被测电池和标准电池的光谐响应基本相同的情况下可以使用任何模拟阳光，但其均匀度和稳定度应不低于C级太阳模拟器的永平。
6.1.2测试平面上的辐照度应能在600W/m到1200W/m2范围内调节。6.1.3非晶硅太阳电池测试用的太阳模拟器应当给出一定波长间隔下的模拟阳光的光谱辐照度与AM1.5标准阳光在同一波长间隔下的相对光谱能量分布的比值。波长间隔的具体要求是，在0.3μm到0.5μm间，波长间隔为0.05μm在0.5μm到0.6μm间，波长间隔为0.025μm在0.5um到0.8pm间，波长间隔为0.05m6. 1. 4模拟阳光辐照的不均勾度,不稳定度,辐照的准直性要求及辐射光束视角应当符合 GB 6495中3.1.3~3.1.6条的规定。
6.1.5面积小于或等于10cmX10cm的非晶硅太阳电池应当用A级或B级AM1.5太阳模拟器或者均匀度及稳定度与其相当的其他模拟阳光进行测试。6.1.6面积大于10cm×10cm的非晶硅太阳电池，集成型非晶硅太阳电池以及非晶硅太阳电池组件和非晶硅太阳电池板及方阵应当用C级或C级以上AM1.5太阴模拟器或者均匀度及稳定度与其相当的其他模拟阳光进行测试。
6.1.7室外自然阳光下进行测试时，阳光辐照度应不低于800W/m2。6.1.8非定标测试时，自然阳光摘照度用工作标准太阳电池进行较准。6.1.9自然阳光下进行非定标测试的环境条件应符合GB6495中4.1～4.2条的规定。6.2测试设备
6.2.1测量电压应使用数字式电压表。数字式电压表的准确度应不低于士0.1%(读数)士2个字。6.2.2测量电流应当使用数字式电压表测量取样电阻上的电压降。数字电压表的准确度不低于..comGB 1101189
土0.1%(读数)土2个字。取样电阻必须采用四端精密电阻，其精确度应不低于士0.2%，6.2.3取样电阻的大小应保证它与太阳电池短路电流的乘积不大于太阳电池开路电压的3%。6.2.4非晶硅太阳电池的伏安特性曲线应用函数记录仪记录，函数记录仪的精确度应不低于0.5级。6.2.5测温系统误差小于士0.5C，测量的温度应尽量反映太阳电池势垒区的温度。7测试方法
7.1非品硅太阳电池电性能测试应包括以下各项开路电压V
短路电流Ise
最佳工作电压 V.;
d、最佳工作电流
最大输出功率 Pm
光电转换效率
填充因数FF；
伏安特性曲线：
短路电流温度系数：
小开路电压温度系数：
：内部串联电阻R.。
7.2测试方法和转换公式应符合GB6495中2.4,2.5.3.2及4.4.2各条规定。7.3对面积小于1cm的单体非晶硅太阳电池测量时，应设法使光照面积等于电滤的电极面积。7.4面积天于1cm\的非晶硅单体电池和组件，转换效率应按包括栅线和隔离区在内的总面积计算。7.5在测量伏安特性曲线时，应保证根据曲线得到的填充因数FF是真实值。7.6测试数据应取不少于3次测量的算术平均值。7.7用参考电池法对非晶硅太阳电池电性能进行测试的结果，若光谱失配误差大于1%，必要情况下应进行光谱修正。光谱失配误差应按本标准附录A给出的方法计算。8测试报告
非晶硅太阳电池的测试报告必须写明被测电池的概况，测试条件，实测数据和换算到标准条件下的数据以及所用标准太阳电池的等级和性能，并按一定格式填写测试报告单，测试报告单格式见附录B。GB11011—89
附录A
太阳电池光谱失配误差的计算
（补充件）
由于被测太阳电池与标准太阳电池相对光谱响应的失配以及测试光源光谱与标准阳光相对光谱分布的失配所引起的误差.可以利用被测电池及标准电泄的相对光谱响应和测试光源及标准光谱的分布来计算。首先令；
J,一总辐照度为1000W/m的标准光谱分布下标准电池的短路电流密度（A/m）J一模拟阳光或自然阳光下测到的标准电池的短路电流密度（A/m*)，S,(>)=标准电池的绝对光谱响应(A/W);K,S,(a)=标准电池的相对光谱响应；J,=总辐照度为1000W/m*的标准光谱分布下被测电池的短路电流密度（A/m\)；J=模拟阳光或自然阳光下测到的被测电池的短路电流密度（A/m\)：S,(a)=被测电池的绝对光谱响应(A/W);K,S,(1)一被测电池的相对光谱响应，E(1)=标准阳光绝对光谱辐照度分布（W/mμm)K,E,(a)=标准阳光相对光谱辐照度分布；E.(a)=自然阳光或模拟阳光的绝对光谱辐照度分布(W/mμm):K,E,(>)一自然阳光或模拟阳光的相对光谱辐照度分布。则有关系式：
J,=js,(a)xE.(a)da
2-Si()xE;(a)da
J,-JS,(a)XE()da
J,=|Sz(a)×E()da
再令：
A,=|K,S,(A)XK,E,()dA=-K,KJ
A, -K,S,()XK,E,(A)dA-K,KJ2
A,-K,E,()XK,E,(A)dA-K,K,J,下载标准就来标准下载网
A, =K,S-(A)XK,E(A)dA=K,K,J,
则被测电池的短路电流误差为：光谱失配误差 M=(J,—J,)/J;×100%=[(A,XA,XJ,)/(A,×A,XJ)-1]X100%名称
樂成型
甄会板
制造日期
制造单位
测试条件
测试温度
辐照度
标准太阳电池
短路电瓶
标定值
完全一致
光谱响应
和待剩电
池相比较
测试单位
基本相尚
差别很大
GB 1101189
附录B
太阳电池测试握告单
（补充件）
被测太阳电池稷况
%(相对)
自然阳光
模拟阳光
并联数
审联数
面积,A
交件人
交件日期
实测数据
质量,W
mW/cm2,W/m\
mw/cm2,w/m
主要测试仪器和装量
室内测试光源
等级或特性
电光激种类
有效辑照面积
制造单位
鉴定部门
不清楚
注，本报告的内容根据需要填写。诺
测试人
电压表
电流表
标准电阻
电压测量系统
测试要求
换算到标准测试条件
mW/cn*,W/m
mW/em*,W/m*
电测系统
电流测量系统
功率测量系统
记录仪
精确度
主管公章
GB 11011—89
附录C
AM1.5标准太阳光谢数据
(参考件）
光谱辐照度
W/mμm
光谱光子流辐照度
chn\-g--μm\1
1.459E+015
6.602E-015
1.710E-016
2.916E+016
4.038E+016
6.567E+016
6.579E+016
7. 451E+016
7.623E+016
8.523E+016
9.430E+016
1.241E！017
1.363E.017
1.415E·017
2.040E017
2.391EI017
2. 504E +017
2.320E1017
2. 884F+017
3.457F+017
3. 704F-+017
3.741E+017
3.935E+017
3. 797E+017
3. 898E+017
4.074E+017
3.887E+017
4.196E+017
4.216F1017
4.324E1017
累积积分辐照度
GB11011—89
光谱辑照度
W/m-μm
1081 6
光谱光子流辐照度
cm-.--1-μm-1
4.309E+017
4.145E+017
4.561E+017
4. 549E+017
4. 647E+017
4.696F+017
3.925F+017
4. 707F+017
3.652F+017
3.805E·017
4,512E-017
4.523E+017
4.483E+017
2.469E+017
3.983E+017
4.442E+017
4.356E+017
3.489E+017
3.255E+017
3.836起+017
4. 059E+017
4.23BE+017
4.134E+017
3, 075E--017
3.215F—017
1.890F—017
1.218E-017
1. 497E-017
2.559E+017
3.189E+017
3.735E+017
3. 615E+017
3.434E+017
累积积分辐照度
CB 11011—89
光谱辐照度
W/mμm
光谱光子流辐照度
cm\*μm!
2.285F+017
6. 140E+016
1.076E+017
7.567E-016
1.981E+017
2.733E+017
2.559E+017
2.988E+017
2.683E+017
1.663E+017
2.209E+016
1.124E+015
4.045E+016
7.738E+016
7.845E+016
1.372E+017
2.010E+017
2.125E-017
2.157E1017
1,943E017
1.983E+017
1.854E+017
2.006E+017
1.946E+017
1.863E+017
1.502E+017
2.782E+016
1.873E+015
1.160+015
2. 092E+016
9.104E--016
2.705E-016
1.019E-017
6.279E+016
累积积分辐照度
附加说明：
GB11011—89
光诺缅照度
W/mμm
光谱光子流辐照度
cm *-,-\-μm*!
9.420F+016
8.889E+016
7.912E+016
8.023E+016
7.367E+016
2.615E+016
2.323E+016
4.087+015
6.515E+015
1.138E+016
9. 834E+015
4.923E+015
8.515E+015
3.082E+016
2. 097E+015
5.228E+015
2.188E+016
5.387E+015
2.310E+016
2.141E+016
1.858E+016
1.527E+016
本标准由南开大学、机械电子工业部第1B研究所负责起草。本标准主要起草人李长健、赵建国、于培诺、周耀宗。.睾积积分辐照度
996-38
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