Q/LB.□XXXXX-XXXX背接觸光伏電池I-V特性測試方法

電容補償法范圍本文件規(guī)定了電容補償測試法測試背接觸光伏電池（以下簡稱BC電池）電流-電壓(I-V)特性的測試原理、測試設備、測試步驟、數據處理和測試報告。本文件適用于BC電池的電流-電壓（I-V）特性測量，其他晶硅光伏電池也可參照使用。規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。T/CPIA0032—2022鈣鈦礦光伏電池及組件的電流-電壓(I-V)特性測量方法ISO/IEC17025檢測和校準實驗室能力認可準則（Accreditationcritieriaforthecompetenceoftestingandcalibrationlaboratories）IEC60904-1:2020光伏器件第1部分：光伏電流—電壓特性的測量（Photovoltaicdevices—Part1:Measurementofphotovoltaiccurrent-voltagecharacteristics）IEC60904-2光伏器件第2部分：光伏參考器件的要求（Photovoltaicdevices—Part2:Requirementsforphotovoltaicreferencedevices）IEC60904-9光伏器件第9部分：太陽模擬器性能要求（Photovoltaicdevices—Part9:Solarsimulatorperformancerequirements）IEC61215-2:2021地面光伏組件設計鑒定和定型：試驗程序（Terrestrialphotovoltaic(PV)modules–Designqualificationandtypeapproval–Part2:Testprocedures）IECTR63228:2019有機、染料與鈣鈦礦光伏電池測試規(guī)范（Measurementprotocolsforphotovoltaicdevicesbasedonorganic,dye-sensitizedorperovskitematerials）術語和定義T/CPIA0032、IEC60904-1界定的術語和定義適用于本文件。測試原理當被測樣品具有較高的電容效應，可在兩次不同的掃描時間下，獲得兩條不一樣的I-V曲線，通過兩條不同I-V曲線計算被測樣品的電容，將電容測試結果補償到任一條I-V曲線中得到精確的被測樣品I-V特性曲線。測試設備預處理設備預處理設備應符合IEC61215-2:2021中4.19（MQT19）的規(guī)定。測量系統(tǒng)BC電池電流-電壓(I-V)特性測量系統(tǒng)應包括：太陽模擬器：應符合IEC60904-9中規(guī)定的AAA級要求；標準光伏電池：應符合IEC60904-2的要求；測試平臺示意圖見圖1和圖2，應包括下列子系統(tǒng)：力學平衡系統(tǒng)：對BC電池的真空吸力應與探針壓力（或電極接觸平臺承載力）達成力學平衡（如圖1），或探針壓力（或電極接觸平臺承載力）與透明玻璃平臺的承載力達成力學平衡（如圖2），即試樣在測試系統(tǒng)中處于相對靜止狀態(tài)（所受合力等于0）；光學系統(tǒng)：平臺玻璃板透光率應大于95%，平面均勻性偏差應小于0.5%，在300nm～1200nm每個波長下的透光率偏差應小于2%，太陽能模擬器的光透過平臺玻璃后的光譜等級應符合IEC60904-9規(guī)定的AAA級要求，平臺玻璃板的日常保養(yǎng)后與使用壽命到期前的標準應符合本條要求；電學接觸系統(tǒng)：滿足四線法的設計要求（電壓針設置在兩個相鄰電流針距離的1/5處或其他不會導致FF高估的的設置位置），應保證每根主柵分配的電壓一致，EL（電致發(fā)光檢測）灰度值偏差應小于10%。掩膜版：應符合IEC60904-1的要求；光伏電池功率測量設備：應符合IEC60904-1:2020第5章的要求并且設備應具備100nA、

50μV精度的MPPT掃描測試功能；溫度監(jiān)控設備：符合IECTR63228:2019第10章的要求；輻照度監(jiān)測器：符合IEC60904-1:2020第5章的要求。43214321標引序號說明：1——BC電池片；2——電學接觸平臺；3——真空吸附平臺；4——真空氣路真空吸附測試平臺示意圖（實驗室用）11標引序號說明：1——BC電池片；2——光學系統(tǒng)透光玻璃平臺；3和4——力學平衡系統(tǒng)透光玻璃固定裝置；5——電學接觸系統(tǒng)探針排（包括保證每根主柵分配的電壓一致的電學裝置）。圖2帶玻璃測試平臺示意圖（量產測試用）測試步驟BC電池的預處理BC電池測量前可進行預處理，對于經過工藝光退火的高效電池，由于量產測試時模擬器為瞬態(tài)光源，沒有光增效應，可不進行預處理。實驗室標定測試前的預處理，預處理方法應按T/CPIA0032—2022中6.2的規(guī)定進行，并應在預處理結束后24h之內進行I-V特性測試。BC電池電流-電壓（I-V）特性測量BC電池測量準備基本測試條件：環(huán)境濕度應不高于70%RH，環(huán)境溫度應維持在（25±5）℃。測量準備應包含以下內容：按IEC60904-9規(guī)定的要求將太陽模擬器調整至穩(wěn)定的工作狀態(tài)；對被測樣品進行外觀檢查，并排除其他影響測試結果的因素；將被測樣品的溫度穩(wěn)定在測試規(guī)定的溫度范圍內；檢查電流-電壓(I-V)特性測量設備的工作狀態(tài)，并且設備與被測樣品的連接性能應符合5.2中c）的要求。測試過程電容補償法電容補償法測試過程按以下步驟進行：按IEC60904-1的規(guī)定設置掃描方向、電壓范圍（應覆蓋開路電壓VOC、短路電流ISC）、掃描點數（應不小于500點）和掃描時間，記錄開路電壓VOC、短路電流ISC、測試電壓值Vmpp的數據和完整的電流-電壓（I-V）特性曲線；設置掃描方向、電壓范圍、掃描點數和掃描時間，設置兩次不同的掃描時間(掃描時間相差應大于10倍以上)或兩次不同的掃描方向，再執(zhí)行步驟a)中的電流-電壓（I-V）特性曲線測試，測得兩條不同的電流-電壓（I-V）特性曲線，分別記錄以下參數：第一次和第二次掃描時最大功率點電流Impp1和I第一次和第二次掃描時最大功率點處掃描間隔電壓dV1和d第一次和第二次掃描時最大功率點處的掃描間隔時間dt1和d按式（1）計算出電容C；將計算出的電容補償到任一條I-V曲線中，分別按式（2）和式（3）計算獲得精確的最大功率點電流Impp。按式（2）和式（3）計算的最大功率點電流Impp值相對差異應不大于0.1%，否則應重新設置步驟b)中的掃描時間進行測量，直至Impp值相對差異滿足要求；任取由式（2）或式（3）計算獲得最大功率點電流Impp，按式（4）計算電池最大功率P所有偏置電壓點的有效位數均保留到測量儀器最小有效位數。其他測試方法BC電池I-V特性測試的其他測試方法可按T/CPIA0032—2022規(guī)定的快速測量法進行測試。數據處理電容電容按式（1）計算： C=Impp2?式中：C——電池的電容（擴散電容和勢壘電容之和）；Impp1——第一次掃描Impp2——第二次掃描dV1——第一次掃描dV2——第二次掃描I-Vdt1——第一次掃描dt2——第二次掃描最大功率點電流最大功率點電流按式（2）或式（3）計算： Impp=Impp1+式中：Impp ——電容補償后真實I-VImpp1——第一次掃描I-VdV1——第一次掃描I-Vdt1——第一次掃描C——電池的電容（擴散電容和勢壘電容之和）。 Impp=Impp2+式中：Impp——電容補償后真實I-VImpp2——第二次掃描I-VdV2——第二次掃描dt2——第二次掃描C——電池的電容（擴散電容和勢壘電容之和）。電池最大功率電池最大功率按式（4）計算： Pmpp=Impp·V式中：PmppImpp——電容補償后真實I-VVmpp測試報告測試機構應給出符合ISO/IEC17025要求的測試報告，報告包括但不限于下列信息，測試報告格式可參照附錄A的規(guī)定。報告的每一頁均有唯一性標識；標題；測試機構的名稱、地址和完成測試的地點；委托檢測的客戶名稱和地址；相關的取樣方式；采用的測量標準和測量方法；測試樣品的信息描述，必要時附加樣品照片；測試樣品的特點和條件；收到測試樣品的日期和測試日期；測量結果需包括特定測試條件、光伏電池的最大功率、光電轉換效率等影響測試結果的參數；測試結果不確定度的申明（必要時）；測試人員和報告批準人員的簽名和標識，其對報告的內容及簽發(fā)日期負責；對測試僅與相關測試項目結果的申明（必要時）；測試機構出具的報告應完整采用，只有經測試機構書面許可才可使用部分的申明。

（資料性）

測試報告BC電池測試報告格式如下：測試報告編號********-****BC電池測試報告測量方法：□快速測量法□電容補償測試法□最大功率點跟蹤法1.測試條件標準光伏電池：太陽模擬器：等級：溫度監(jiān)控設備/控制系統(tǒng)：環(huán)境濕度：掩膜版光闌面積：2.I-V特性曲線和參數以上述標準光伏電池標定太陽模擬器輻照度至1000W/m2，校準被測BC電池的I-V特性?！蹼娙菅a償測試法測量所得被測光伏電池的I-V特性曲線和參數如下：關鍵參數