1光伏電池第3部分：雙面光伏電池電流-電壓特性的測量》編制說明根據(jù)《國家標準化管理委員會關于下達2023年第四批推薦性國家標準計劃及相關標準外文版計劃的通知》，國家標準《光伏電池第3部分：雙面光伏電池電流-電壓特性的測量》（計劃號20231862-Z-339）由全國太陽光伏能源系統(tǒng)標準化技術委員會（SAC/TC90）歸口管理，由嘉興阿特斯技術研究院有限公司牽頭編制，任務計劃完成時間為2025年。2、制定背景晶體硅電池和組件一直是光伏行業(yè)的主流產品，為了有更高的轉換效率，已從傳統(tǒng)的單面電池發(fā)展到現(xiàn)在的雙面電池，且雙面電池已在晶體硅電池領域廣泛應用，接近全面化。相比傳統(tǒng)單面電池，雙面電池可以用有效的利用背面的反射光或環(huán)境光來發(fā)電，針對不同的應用環(huán)境，雙面電池的背面發(fā)電量可以達到正面的10%-30%。目前行業(yè)內大都采用單面電池測試方法來測試雙面電池，這種方法僅適用單面發(fā)電的評估，不能體現(xiàn)雙面組件在戶外實際雙面發(fā)電的工作狀態(tài)，無法為組件客戶提供準確有效的測試數(shù)據(jù)。現(xiàn)有得到雙面電池I-V測試標準主要針對雙面器件特別是雙面組件，對雙面電池不大適用，特別是大量生產線使用。光伏行業(yè)亟需建立適用于晶體硅雙面電池電參數(shù)測試方法的標準，用是適用于量產雙面電池I-V測試標準。3、主要工作過程2024年3月，在接到計劃任務后，嘉興阿特斯技術研究院有限公司積極組織內部技術力量組成標準編制組。于2024年3月在內部召開了溝通會，確定了內部編制組成員及分工。2024年4月8日，為保證標準制修訂項目按時、高質量完成，加強過程管理，經研究，由秘書處統(tǒng)一組織在北京召開《光伏組件安全鑒定第2部分：測試要求》等38項國家標準啟動會暨標準化知識培訓會。2024年6月12日，由全國太陽光伏能源系統(tǒng)標準化技術委員會（SAC/TC90）秘書處統(tǒng)一組織召開5項電池標準項目的技術討論會，就標準正文、技術內容進行討論修改，產出標準征求意見稿。2024年7月，標準進入征求意見階段。2本標準以科學性、合理性和可行性為原則。本標準由IECTS63202-3Photovoltaiccells-Part3:Measurementofcurrent-voltagecharacteristicsofbifacialphotovoltaiccells等同轉化編制。本標準格式依據(jù)GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》與GB/T1.2—2020《標準化工作導則第2部分：以ISO/IEC標準化文件為基礎的標準化文件起草規(guī)則》的規(guī)則編寫。2、主要內容范圍規(guī)范性引用文件術語和定義方法原理-雙面同步光照法-正面等效光強法-順序光照法測試設備測試步驟報告3、編制過程中解決的主要問題提供三種測試雙面電池電參數(shù)的方法，包括：雙面同步光照法、正面等效光強法、順序光照法。規(guī)范三種方法分別在測試設備、測試步驟及標片校準上的要求。并針對實驗室與量產中的應用給出了建議的選擇方案。4、修訂前后技術內容對比本標準轉化自2023年發(fā)布的IECTS63202-3Photovoltaiccells-Part3:Measurementofcurrent-voltagecharacteristicsofbifacialphotovoltaiccells，初次編制，非修訂。1、試驗驗證情況阿特斯聯(lián)合Halm，Wavelabs，Pason等I-V測試機生產商，充分驗證了1）雙面同步光照法，2）等效光照法等主流測試方法，在理論及實際應用中的偏差。理論上，阿特斯采用光伏電池模擬軟件Quokka3D分別模擬了雙面電池在兩種測試方法下的電性能表現(xiàn)，如表格1所示。理論上，等效光照3法與雙面同步關照法具有極佳的一致性，模擬上的功率誤差在0.1%以內。表1.正面等效光照法（GE）與雙面同步光照(BIFI)測試電性能模擬。兩種方法的理論偏差在0.1%以內。模擬軟件采用Quokka3D。實驗上，為驗證兩種方法的普適性及一致性，阿特斯分別聯(lián)合HALM與PASON公司分別獨立搭建了雙面光照測試平臺，并結合各類雙面電池開展了實驗驗證。圖1.正面等效光照法相對雙面同步光強法測試的功率相對誤差。a)PERC電池；b）Topcon電池；c）HJT電池。圖1是結合PERC、Topcon、HJT等電池，分別采用正面等效光照法與雙面同步光照法，實際測試得到的功率相對偏差。可以看到，對不同的電池類型，兩種方法得到了基本一致的結果，兩種方法的最大功率偏差均在0.6%這一可接受的范圍內。理論與實驗上有著基本一致的結果，均證明了利用雙面同步光照法、正面等效光照法測試雙面電池的可行性。2、預期的效益雙面電池是當前光伏產業(yè)中先進的技術方向，是顯著提升組件戶外發(fā)電量、大幅度降低LCOE度電成本的重要技術方案，具有巨大的市場潛力。本標準提案對電池生產企業(yè)將產生重要影響：1、已有的單面電池測試設備可依據(jù)本標準改造升級成符合某種測試方法標準的雙面電池測試設4備，避免因標準不明確多次改造帶來額外的投資。2、新增的測試設備可能優(yōu)選為支持雙面電池測試和分選，符合本標準提案的要求。針對晶體硅雙面電池和組件的I-V測試，目前業(yè)內主要有三種方法：1）同步光照法，2）等效法，3）公式法。但目前還沒有專門針對雙面電池的I-V測試的技術規(guī)范及標準，所用測試方法均為參考組件相關的測試方法。有相近測試標準，如：IECTS60904-1-2：Measurementofcurrent-voltagecharacteristicsofbifacialphotovoltaic(PV)devices。此技術標準于2019年1月正式發(fā)布，雖草案有提出雙面組件的I-V測試方法，但戶外測試方法不適用于電池片的I-V測試。IEC60904-1-2中也有提到用單面光源分別測試正面和背面的電性能，最后使用單面增強的光照來等效雙面光照的情況，該方法測試耗時太多對電池測試來講可行性不高，并且缺乏直接的物理意義目前國內僅有關于雙面組件的團體標準；國內暫無雙面電池I-V測試的相關標準。本標準合規(guī)采用IECTS63202-3Photovoltaiccells-Part3:Measurementofcurrent-voltagecharacteris