GB T 11011-1989 非晶硅太阳电池电性能测试的一般规定.pdf

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1、中华人民共和国国家标准非品础太阳电池电性能测试的一般规定General rules for measurements 。felectrical characteristics of amorphous silicon solar cells 1 虫翻内容与适用范围本标准规定了非晶硅太阳电地电性能的测试方法的一般原则。GB 11011 89 本标准适用于各类单体非晶礁太阳电袖，集成现非晶磁太阳电炮，非晶础太阳电池组件，非晶破太阳电池板及方阵的测试。2 51用棉准GB 2297 太阳光伏能眼系统术语GB 6495 地耐用太阳电他电性能测试方法3 非晶硅太阳电池及其测试原理3. 1 非晶礁太阳电池是

2、以非晶磁为慕本材料，制备在衬底（如玻璃、不锈钢等）上的薄膜型太阳电池。非晶硅太阳电地必须具有牢固可靠的正负电极引线。3.2 非晶破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眩，其光谱响应特性随所加偏最光及偏置电压的不间而变化。非晶硅太阳电池电性能参数随入射光摞的辐照皮、光谱分布及电地温度的不同而不同。为了统一和便于测试，规定在标准接件下测试非晶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糠的辅照度。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 标准太阳电油4. 1 标准太阳电池用于校准测试光糠的辐照度。

3、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 非晶础标准太阳电地分三个等级。4.2.2 一级非晶硅标准太阳电池由回家委托专门机构成单位按有关标准规定的方法产生。4.2.3 二级非晶硅标准太阳电地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，用一级非晶融标准太阳电她在适当级别AMl.5太阳模拟器下标定产生，若光谱失配误盘大于1%，则必须进行光谱修正。光谱失配误差用本标椎附录A的方法计算。4. 2. 4 非晶硅工作标准太阳电地应由专门单位或使用单位在本标准5.1、5.2和5.31丧所规定的标准测试条件下，用二级非晶礁标准

4、太阳电池在AMl.5太阳模拟器下标定产生，若光谱央配误兹大于1%，则中华人民持和国机械电子1业部1989-03”02批准1990-01-01实施GB 11011一89必须进行光谱修正。光谱失配误提用本标准附录A给出的方法计算。4. 3 非晶礁栋椎太阳电池可由非晶磁太阳电地制作，也可由经过适当滤光修正的单晶磁太阳电油（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寰变不大于1%。4.4 对于不同材料，不问结构及不间工艺的各类非晶磁太阳电池，应当分别规定其典型的光谱响应特性作为该类模拟非晶磁标准太阳电池的测试依据。模拟非晶硅标准太阳电她的光谱响应与此典型光谱响应的失配误差应

5、当符合有关标准的规定。4. 5 各类非晶礁太阳电油的典型光谱响应特性成由对国内外非晶磁太阳电池的实际光谱响应特性进行综合分析得到。4.s 非晶磁标准束阳电地必须按有关规定定期进行校验。5 棉准测试最件5.1 总辅照度规定为1OOOW /m2。5.2 光谱采用总牺照为AMI.5的标准阳光光谱（见附最CL5. 3 测试榄度为25，允许误接班回为：定标测试：25士1g非定栋测试：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。换算成按照GB6495中第2.5杂的规定进行。6 湖试光源及测试设备s.1 测试光糠s.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。

6、在被测电炮和标准电池的光谱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级太阳模拟器的水平。s.1. 2 测试平面上的牺照度应能在600W/m2到1200W /m2范围内调节。s.1. 3 非晶脏太阳电油测试用的太阳模拟器应当给出一定被长间隔下的模拟阳光的光谱辅照度与AMI. 5标准阳光在同一波长间隔下的相对光谱能最分布的比值。被长间隔的具体要求是：在0.3.m到0.5.m间，被长间隔为0.05.m 在0.5.m到0.6.m间，被长可隔为0.025.m 在0.6.m到0.8.m间，被怯间隔为0.05.m 6.1. 4 模拟阳光辅照的不均匀度，不稳定皮，辅照的准直性要求及

7、辅射光束视角应当符合GB6495中3. 1. 3 3.1. 6条的规定。s.1. s 丽积小于或等于lOcmlOcm的非晶磁太阳电地应当用A级或B级AMI.5太阳模拟器或者均匀皮及稳定度与其相当的其他模拟阳光进行测试。s.1. 6 面积大于lOcmlOcm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油组件和非晶础太阳电油板及方阵应当用C级戒C级以上AMl.5太阳模拟器或者均匀度及稳定皮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，阳光牺照度应不低于800W/m2. s.1. a 非定标测试时，自然阳光辅照庶用工作标准太阳电池进行较准。s.1. s 自然阳光下

8、进行非定标测试的环境条件应符合GB6495中4.14.2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。数事式电压表的准确度应不低于士0.1%（读数）士2个字。s. 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GB 11011-89 士0.1%（读数）士2个字。取样电阻必须采用四端精带电阻，其精确度应不低于土o.2%。6.2.3 取样电阻的大小应保证它与太阳电地短路电流的乘积不大于太阳电池开路电压的3%。6.2.4 非晶磁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o.5级。6. 2. 5 测温系统误撞小于士

9、0.5，测景的温度应尽最反映太阳电池势虽区的损度。7 测试方法7.1 非晶硅太阳电地电性能测试应包括以下各项：a. 开路电压V川b. 短路电流I .; . 最佳工作电压Vm1d. 最佳工作电流Im1e. 最大输出功率Pm;f. 光电转换效率pg. 填充因数FF;h. 伏安特性曲线；i. 短路电流瓶度系数；j. 开路电压撒度系数1k. 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lcm2的单体非晶硅太阳电池测最时，应设法使光照丽职等于电池的电极丽积。7,4 面积大于lcm2的非晶磁单体电炮和组件，转换效率应按包括栅

10、线和隔离区在内的总面积计算。7.5 在测量伏安特性翩线时，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次测量的算术亭均值。7. 7 用参考电池法对非晶磁太阳电地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。光谱失配误是应按本标准附录A纷出的方法计算。8 泪j试报告非晶礁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。GB 11011 89 附却tA 太阳电池光谱央配混蜒的计算（补充件）由于被测太阳电地与标准太阳咆地相对光谱

11、响应的失配以及测试光惊光谱与标准阳光相对光谱分市的失配所引起的误差，可以利用被测电池及栋准电袖的相对光谱响应和测试光惊及标准光谐的分布来计算。首先令：J1口总辅照度为1ooow I时的标准光谱分布下标准电拙的短路电流嘴皮（A/m2)1 J2阳模拟阳光或自然阳光下测到的标准电池的规路电流嘴皮（A/m2);s I（）.）骂：标准电她的绝对光谱响应（A/W);K1S1 （）.）注：标准电池的相对光谱响应；J3总牺照度为1OOOW /m2的标准光谱分布下被测啦地的短路电流密度（A/m2);J4模拟阳光或自然阳光下测到的被测电她的短路电流密度（A/m2);s 2 （）.）且被测电池的绝对光谱响应（A/W

12、)1KzS2().) 被测电池的相对光谱响应；E, ().) 标准阳光绝对光谱牺照度分布（W/m2m); K3E.（）.）标准阳光相对光谱辐照度分布；E1(.l.) 自然阳光或模拟阳光的地对光谱辐照度分布（W/m2m);K4E1（）.）自然阳光或模拟阳光的相对光谱辅照度分布。则有关系式：J1=fs1.l.）（）.） 叫队（）.）川）d).叫S2阳（）.）d).J.扣2(). 再令：叫K1S1（）.）K3E.(.l.)d）.口K1K3J1Az= f K1S1 （）.）Kt().)d炉K1KJ2A踹fK2E.(.l.）K3E.(.l.)d叫KgJA口fK2S2.l.）K4E1(). 则被测电池的细

13、胳电流误羞为z光谱央配误挫M口（J，J3)/J3100%z（A1A，J2)/(A2A3J1）一1100%GB 11011-89 附最B太阳电池测试报告单补充件）被测太阳电池概况名称编号品种提型并联散串联散面积，A质量，W单体集成现组件组合板方阵制造日期交件人制谶单位交件日期测试条件实测散掘地点I盹mA,A mA,A 环境气温 loc mV,V 温度%（相对）Pm mW,W 测试掘皮Vm mV,V 辐照IfIm mA,A 光谱AM FF 视角可% 自然阳光Pm/A mW/cm2,W/m2 光3草模拟阳光Pm/A mW/cm2,W/m2 烹要测试仪糖和装置尺寸测试要求换算到标准测试条件mV,V m

14、W,W mV,V mA,A % mW/cm2,W/m2 mW/cm2,W/m2 标准太阳电池室内测试光糠电测系统编号等级或特性仪器型号精确度等级电光耀种提电压表短路电流有嗷辐照丽积电流袭标债制谶单位标准电阻究一致鉴定部门电压测量系统光谱响应基本相同电流测量系统和待测电光谱池相比较握别很大数据功率测量系统不清楚记录仪测试单位测试人审核主管公章能z本报告的内容根据儒要填写。波长m 0.3050 0.3100 0.3150 0.3200 0. 3250 0.3300 0.3350 0. 3400 0. 3450 0.3500 0.3600 o. 3700 0. 3800 0. 3900 0.4000

15、 0. 4100 0.4200 0.4300 0.4400 0.4500 0.4600 0.4700 0.4800 0.4900 0. 5000 0.5100 0. 5200 0.5300 0.5400 0.5500 GB 11011 89 附录CAM1.5栋准太阳光谱数据（参考件）光谱辅照度光谱光子流辐照廉W/m2m cmz.s um e肌l9. 5 L 459E十01542.3 6. 602E+Ol5 107.8 L 710E十016181. 0 2. 916E十016246.8 4. 038E+Ol6 395.3 6. 567E十016390. 1 6. 579E十016435.3 7.

16、 451E十016438.9 7. 623E十016483.7 8. 523E+Ol6 520.3 9. 430E十016666.2 L 241E十017712. 5 1. 363E+017 720.7 L 415E十0171013. 1 2. 040E十0171158. 2 2. 391E十0171184. 0 2. 504E+Ol7 1071. 9 2.320E十0171302.0 2. 884E十0171526.0 3. 457E+Ol7 1599.6 3. 704E十0171581. 0 3. 741E+Ol7 1628.3 3. 935E+Ol7 1539.2 3. 797E十017

17、1548. 7 3. 898E+017 1586.5 4. 074E十0171484.9 3. 887E十0171572.4 4. 196E十0171550.7 4. 216E+Ol7 1561. 5 4. 324E+Ol7 累积积分领照魔W/m2 0.06 o. 19 0.57 1. 29 2.36 3.97 5.93 7.99 10. 18 12.49 17. 51 23.44 30.33 37.50 46. 17 57.02 68. 74 80.01 91. 88 106.02 121. 65 137.55 153.60 169.44 184.88 200.55 215. 91 231.

18、 20 246.81 262.38 GB 11011 89 续表波* 光谱辐照度光谱光子流辐照度祟积积分辅照度.m W /m2.m t盯1但z.s户Iu町1A丛lW/m2 0.5700 1501. 5 4. 309E+Ol7 293.01 0.5900 1395.5 4.145E十017321. 98 0.6100 148&. 3 4. 561E十017350.78 0.6300 1434.1 4. 549E+Ol7 379.98 0.6500 1419. 9 4. 647E十017408.52 萨0.6700 132.3 4. 696E+017 436.64 0.6900 1130. 0 3

19、. 925E十017461.86 0. 7100 1316.7 4. 707E十017486.33 0. 7180 1010.3 3. 652E+017 495.64 0.7244 1043.2 3. 805E十017502.21 0.7400 1211. 2 4. 512E+017 519.79 0.7525 1193. 9 4. 523E十017534.82 0.7575 1175. 5 4. 483E十017540.75 0.7625 643. 1 2. 469E十017545.29 0. 7675 1030.7 3. 983E十017549.48 0.7800 1131. 1 4. 4

20、42E+Ol7 562.99 0.8000 1081. 6 4. 356E十017585. 12 0.8160 849.2 3. 489E十017600.56 0.8237 785.0 3. 255E+017 606.85 0.8315 916.4 3. 836E十017613.49 0.8400 959.9 4. 059E+Ol7 621. 46 0.8600 978.9 4. 238E十017640.85 。.8800 933.2 4. 134E十017659.97 0.9050 748.5 3. 410E十017680.99 0.9150 667.5 3. 075E十017688.07

21、0.9250 690.3 3. 215E+Ol7 694.86 0.9300 403.6 1. 890E+Ol7 697.60 0.9370 258.3 1. 218E十017699.91 0.9480 313.6 1. 497E+017 703.06 0.9650 526.8 2. 559E十017710. 20 0.9800 646.4 3.189E十017719. 00 0.9935 746.8 3. 735E十017728.41 1. 0400 690.5 3. 615E+017 761. 82 1. 0700 637.5 3. 434E十017781. 74 GB 11011 89

22、鳞表波长光谱辐照度光谱光子流稿照度黑积积分领照度m W/m2m cm一2.8-1,m-1W/m2 / 1. 1000 412.6 2. 285E十017797.49 1. 1200 108.9 6.140E+016 802. 71 1. 1300 189. 1 1. 076E十017804.20 I. 1370 132.2 7. 567E十016805.32 1. 1610 339.0 1. 981E+017 810.98 L 1800 460. 0 2. 733E+Ol7 818.57 1. 2000 423.6 2. 559E十017$27.40 1. 2350 480.5 2.988E十

23、017843.22 1. 2900 413. 1 2. 683E+017 867.80 1. 3200 250. 2 1. 663E+Ol7 877.75 1. 3500 32. 5 2. 209E十016881. 99 1. 3950 1. 6 1.124E十015882.75 1. 4425 5. 7 4. 045E十016884.11 L 4625 105. 1 7. 738E个016885.72 1. 4770 105.5 7. 845E十016887.25 1. 4970 182. 1 1. 372E十017890. 12 1. 5200 262.6 2.0lOE十0178Q5.24

24、 1. 5390 274.2 2.125E+017 900.34 1. 5580 275.0 2.1s1E个017905.56 1. 5780 244.6 1. 943E+Ol7 910.75 1. 5920 247.4 1. 983E+Ol7 914. 19 1. 6100 228. 7 1. 854E+Ol7 918.48 1. 6300 244.5 2. 006E十017923.21 1. 6460 234.8 1. 946E十017927.05 1. 6780 220. 5 1.863E+017 934.33 1. 7400 171. 5 1. 502E十017946.48 1. 80

25、00 30.7 2. 782E+016 952.55 I. 8600 2.0 1. 873E十015953.53 1. 9200 I. 2 1. 160E十015953.63 I. 9600 21. 2 2. 092E+Ol6 954.07 1. 9850 91. 1 9. 104E十016955.48 2.0050 26.8 2. 705E+016 956.66 2.0350 99.5 1. 019E十017958.55 2.0650 60. 4 6. 279E+016 960.95 GB 11011 89 雏表披* 光谱幅照度光谐光子流牺照度1-1m W/m2m cm一2.s1um l 2

26、.1000 89. 1 9.420E十0162. 1480 82.2 8. 889E十0162.1980 71. 5 7. 912E个0162.2700 70. 2 8. 023E+Ol6 2.3600 62. 0 7. 367E十0162.4500 21. 2 2. 615E+Ol6 2.4940 18. 5 .2. 323E十0162.5370 3. 2 4. 087E十0152.9410 4.4 6. 515E+Ol5 2.9730 7. 6 1.138E+016 3.0050 6. 5 9. 834E+OI5 3.0560 3.2 4. 923E十0153.1320 5. 4 8. S

27、ISE十OlS3.1560 19.4 3. 082E+Ol6 3.2040 1. 3 2. 097E十0153.2450 3.2 5. 228E+OIS 3.3170 13. 1 2.188E+Ol6 3.3440 3.2 S. 387E+015 3.4SOO 13. 3 2. 310E+Ol6 3.S730 11. 9 2.141E+016 3.76SO 9. 8 1. 858E十0164.04SO 7. s L 527E+016 附加说明：本标雕由南开大学、机械电子工业部第18研究所负责起草。本标准虫要起草人李怯健、赵建国、于培诺、周耀祟。原积积分辅照度W/m2 963.57 967.68 971. 52 976.62 982.57 986.32 987. 19 987.66 -989. 19 989.38 989.60 989.85 990.18 990.48 990.98 991. 07 991. 66 991. 88 992. 7S 994.30 996.38 998. 79 1 ooo. 00