光伏器件-第2部分：標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的要求

1、光伏器件第2部分標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的要求1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了晶體硅標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的分類、選擇、封裝、標(biāo)志、標(biāo)定及維護(hù)的要求。2概述標(biāo)準(zhǔn)太陽電池是專門標(biāo)定過的太陽電池，它通過標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布來測量輻照度或設(shè)定太陽模擬器輻照度。標(biāo)準(zhǔn)太陽電池有兩種類型：一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池：以與標(biāo)準(zhǔn)世界輻射計(jì)基準(zhǔn)（W.R.R）相一致的輻射計(jì)或標(biāo)準(zhǔn)檢測器為基準(zhǔn)標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)太陽電池。二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池：在自然或模擬太陽光下，對(duì)照一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)太陽電池。3選擇至少選兩片太陽電池做標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的標(biāo)定用。所選擇的太陽電池的光譜響應(yīng)應(yīng)使在其將來的電性能測量中，由于光譜響應(yīng)的失配引起的誤差小于1%。光潛失配誤差應(yīng)按將要出版的有關(guān)

2、IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法計(jì)算。標(biāo)準(zhǔn)太陽電池應(yīng)為穩(wěn)定的器件，即它們的光伏特性變化值應(yīng)不大于其初始標(biāo)定值的5%（見第10章）。4溫度測量測量標(biāo)準(zhǔn)太陽電池結(jié)溫的方法應(yīng)使測量準(zhǔn)確度達(dá)到土C。5電氣連接與標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的電連接應(yīng)由四線接觸方式（Kelvin探針）組成。6標(biāo)定每一片標(biāo)準(zhǔn)太陽電池都應(yīng)經(jīng)過標(biāo)定，在2C2C以在標(biāo)準(zhǔn)光譜輻照度分布下每單位輻照度的短路電流值（A-W-1-m-2）來表示。一級(jí)和二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的標(biāo)定方法見第11章和12章。每片標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的相對(duì)光譜響應(yīng)和短路電流的溫度系數(shù)應(yīng)按有關(guān)IEC標(biāo)準(zhǔn)測量（在考慮中）。7數(shù)據(jù)單每次標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)太陽電池時(shí)，數(shù)據(jù)單中應(yīng)記錄下列內(nèi)容：適用時(shí)識(shí)別號(hào)；類型（一級(jí)或二

3、級(jí)）；電池制造廠；材料類型；封裝類型；標(biāo)定機(jī)構(gòu)；標(biāo)定地點(diǎn)和日期；標(biāo)定方法（參照標(biāo)準(zhǔn)）；輻射計(jì)或標(biāo)準(zhǔn)燈的特性；一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池識(shí)別號(hào)模擬器特性；溫度傳感器的類型；相對(duì)光譜響應(yīng)；短路電流的溫度系數(shù)；標(biāo)準(zhǔn)測試條件（S.T.C.）下的標(biāo)定值（A-W-1-m-2,）；準(zhǔn)確度要求。8標(biāo)志每片標(biāo)準(zhǔn)太陽電池都應(yīng)帶有清晰又不易擦掉的識(shí)別號(hào)，以便查找相應(yīng)的數(shù)據(jù)單。9封裝9.1自然太陽光下測量在自然太陽光下測量時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)太陽電池和被測樣品（電池、電池組合條、組件）對(duì)入射輻射的幾何分布的變化應(yīng)具有相同的響應(yīng)。為此，在測量多片電池封裝而又非法線入射的情況下，標(biāo)準(zhǔn)電池應(yīng)封裝在一個(gè)多個(gè)電池封裝的單元內(nèi)（見圖1，這時(shí)，框架、封

4、裝材料與封裝方式、標(biāo)準(zhǔn)電池周圍電池的形狀、尺寸和排布應(yīng)與被測組件相同。排布在標(biāo)準(zhǔn)太陽電池周圍的，可以是真實(shí)的電池，也可以是具有相同光學(xué)特性的模擬電池。圖1中虛線表示室外測量時(shí)多個(gè)電池封裝的允許最小尺寸。9.2太陽模擬器下測量9.2.1某些太陽模擬器在被測樣品與模擬器之間存在光的多次反射，測量面的輻照度可能會(huì)因被測樣品是否在測量面上而有所變化。9.2.2因此，為了準(zhǔn)確地測定樣品在測試面上時(shí)的輻照度，在這種模擬器下使用的標(biāo)準(zhǔn)太陽電池應(yīng)與被測樣品的封裝方式相同，以使因多次反射而引起的輻照度變化對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電池和被測樣品而言是相同的。在太陽模擬器下測量時(shí)，為了能反映由多次反射而引起的任何輕微誤差，標(biāo)準(zhǔn)太陽電

5、池應(yīng)單獨(dú)封裝；或者在不經(jīng)常使用的情況下，將標(biāo)準(zhǔn)太陽電池不加封裝地安裝在溫度控制塊上。另外，還要遵守在自然太陽光下測量時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池所規(guī)定的要求。9.3單個(gè)電池封裝在需要使用單個(gè)封裝電池時(shí)，建議：9.3.1視角至少為160。9.3.2電池視角范圍內(nèi)封裝表面應(yīng)具有不反射特性，在電池光譜響應(yīng)的波長范圍內(nèi)，吸收至少達(dá)到0.95。9.3.3貼電池所用的材料在電氣性能和光學(xué)性能方面不應(yīng)衰降，其物理特性在規(guī)定的使用期間內(nèi)應(yīng)保持穩(wěn)定。9.3.4建議使用保護(hù)窗口，如果標(biāo)準(zhǔn)太陽電池用于標(biāo)定或在總輻射太陽光下使用，窗口和電池之間的空間應(yīng)填充穩(wěn)定而透明的封裝材料。封裝材料的折射率應(yīng)與窗口材料的折射率相近（在10%以

6、內(nèi)），以使在大入射角時(shí)，內(nèi)部反射光引起的誤差減到最低。封裝材料的透明度，完整性和粘著性都不應(yīng)受紫外光和工作溫度的影響而變壞。圖2為一個(gè)適用的單個(gè)電池封裝的示例。標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的維護(hù)應(yīng)保持標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的封裝窗口清潔，避免劃痕。應(yīng)防止無封裝的標(biāo)準(zhǔn)太陽電池遭受損傷、污染或衰變。經(jīng)常使用的標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的標(biāo)定值應(yīng)至少一個(gè)月校對(duì)一次，在同一個(gè)輻照度下比較它們的短路電流。如果短路電流之比的變化值超出1%，應(yīng)重新對(duì)這些電池進(jìn)行標(biāo)定。所有的標(biāo)準(zhǔn)太陽電池至少每12個(gè)月重新標(biāo)定一次。一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的標(biāo)定標(biāo)定方法和標(biāo)定實(shí)施都應(yīng)達(dá)到高水平，準(zhǔn)確度在土n%以內(nèi)。（n：待定）注:準(zhǔn)確度（按ISO標(biāo)準(zhǔn)所采用的）取決于標(biāo)定所用

7、的方法,然而重復(fù)性能夠達(dá)到1%。二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的標(biāo)定應(yīng)在自然太陽光或太陽模擬器光源下，以一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池為基準(zhǔn)對(duì)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池進(jìn)行標(biāo)定。一級(jí)和二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的光譜響應(yīng)應(yīng)相互匹配，使得在標(biāo)定所用的光照下光譜失配誤差小于土1%,失配誤差計(jì)算方法按有關(guān)IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（在考慮中）。12.1自然太陽光應(yīng)在下列條件下完成自然太陽光下太陽電池的標(biāo)定：12.1.1晴朗、太陽光充足的天氣，散射輻射不大于總輻射的25%。12.1.2太陽周圍半角30范圍內(nèi)無明顯云層。12.1.3由一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池測得的總輻照度（直接輻照度、天空輻照度和地面反射輻照度之和）不小于800W-m-2。12.1.4大氣質(zhì)量在AM1和

8、AM2之間。12.1.5太陽輻照充分穩(wěn)定，在一次測量時(shí)間內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的短路電流變化小于0.5%。12.2太陽模擬器如用模擬太陽光進(jìn)行標(biāo)定，模擬器應(yīng)為IEC有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的A級(jí)太陽模擬器（在考慮中）。12.3標(biāo)定程序12.3.1標(biāo)定之前，測量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的相對(duì)光譜響應(yīng)和短路電流溫度系數(shù)，采用有關(guān)IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的程序（在考慮中）。12.3.2將一級(jí)、二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池安裝在同一個(gè)平面內(nèi)并盡量靠在一起，連接電流和溫度測量儀器。如有可能，控制電池溫度在25C2C,若不能控溫，應(yīng)設(shè)法在兩次測量的間隙遮住電池（對(duì)脈沖式太陽模擬器不必遮擋）。12.3.3調(diào)整安裝架，使太陽光線或太陽模擬器光束的中心線與電池表面線在5之內(nèi)。12.3.4同時(shí)記錄兩種類型的標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的短路電流和溫度。12.3.5重復(fù)12.3.4直到連續(xù)得到5組數(shù)據(jù)，它們的短路電流之比（修正到25C）變化不大于1%。12.3.6在自然太陽光標(biāo)定時(shí)，用不少于三天的時(shí)間重復(fù)12.3.2到12.3.5各步驟至少5次。12.3.7由測得的可接受的數(shù)據(jù)，計(jì)算平均比值：25C時(shí)，二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的短路電流25C時(shí)，一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)太陽電池的短路電