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團體標準

T/CPIAXXXX—202X

鈣鈦礦/晶體硅疊層光伏組件電參數測試方

法

Testmethodforelectricalparametersofperovskite/crystallinesilicon

tandemsolarmodules

工作組討論稿

2024年5月

在提交反饋意見時，請將您知道的相關專利連同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX發布XXXX-XX-XX實施

中國光伏行業協會??發布

T/CPIAXXXX—202X

前言

本文件按照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則》的規定起

草。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。

本文件由XXXXX歸口。

本文件起草單位：

本文件主要起草人：

II

T/CPIAXXXX—202X

鈣鈦礦/晶體硅疊層光伏組件電參數測試方法

1范圍

本文件規定了鈣鈦礦/晶體硅疊層光伏組件電參數相關的測試方法,包括定義和符號、儀器裝置、樣品、

測試步驟、結果處理和測試報告等內容。

本文件僅適用于鈣鈦礦/晶體硅疊層光伏組件，不適用于帶聚光器的光伏組件。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規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

IEC60904-1:2020光伏器件第1部分：光伏電流-電壓特性的測量（Photovoltaic

devices-Part1:Measurementofphotovoltaiccurrent-voltagecharacteristics）

IEC60904-2:2023光伏器件第2部分:標準太陽電池的要求（Photovoltaicdevices-Part2:

Requirementsforreferencesolardevices）

IEC60904-4:2019光伏器件第4部分：標準光伏器件的溯源鏈建立程序（Photovoltaicdevices

-Part4:Photovoltaicreferencedevices-Proceduresforestablishingcalibrationtraceability）

IEC60904-7:2019光伏器件第7部分：光伏器件測試中光譜失配修正的計算（Photovoltaicdevice

–Part7:Computationofthespectralmismatchcorrectionformeasurementsofphotovoltaicdevices）

IEC60904-8:2014光伏器件第8部分：光伏器件光譜響應度的測量（Photovoltaicdevices

Part8:Measurementofspectralresponsivityofaphotovoltaic(PV)device）

IEC60904-9:2020光伏器件第9部分：太陽模擬器性能要求（Photovoltaicdevices-Part9:Solar

simulatorperformancerequirements）

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）

JISC8904-9:2017

3術語和定義

T/CPIA0032-2022界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

雙面標準測試條件Bifacialstandardtestcondition(BSTC)

測試條件為大氣質量AM1.5，測試溫度為25℃，正面輻照強度為1000W/m2，背面輻照強度為100W/m2

的測試條件。

[來源：T/CPIA0019.1-2020]

正面光照Flashingthefrontside

在25℃條件下，采用1000W/m2功率密度的光源對鈣鈦礦/晶體硅疊層光伏組件的鈣鈦礦層一側進行輻

射。

雙面光照Flashingthebothsidesimultaneously

在25℃條件下，采用1000W/m2功率密度的光源對鈣鈦礦/晶體硅疊層光伏組件的鈣鈦礦層一側進行輻

射同時疊加采用100W/m2功率密度的光源對鈣鈦礦/晶體硅疊層光伏組件的晶硅一側進行輻射。

3

T/CPIAXXXX—202X

正面功率Powerofthefrontside

在正面光照下，使用IEC60904-1:2020要求的I-V曲線測試裝置，測試組件的最大輸出功率。

雙面功率Powerofbothsides

在雙面光照下，使用符合IEC60904-1:2020要求的I-V曲線測試裝置，測試組件的最大輸出功率。

串聯connectioninseries

幾個電路元件沿著單一路徑互相連接，每個連接點最多只連接兩個元件，這種連接方式稱為“串聯”。

4樣品要求

樣品要求應符合以下規定：

a)雙面發電鈣鈦礦/晶體硅疊層光伏組件，是由晶體硅底電池為基底制備半透明鈣鈦礦頂電池經過

互聯封裝獲得的光伏組件；

b)組成疊層光伏組件的疊層電池為雙面電池，雙面電池的兩側光入射面均包含主柵和細柵，未被金

屬柵線覆蓋的電池非遮擋區域不小于90%。

試驗預處理

4.1.1預處理設備

疊層光伏器件的預處理設備滿足IEC61215-2:2021的4.19（MQT19）條款中穩定性測試的設備要求。

5疊層光伏器件的電流-電壓(I-V)特性測量

太陽模擬器

太陽模擬器設備應符合下列要求：

a)符合IEC60904-9:2020中規定的不低于AAA級要求的太陽模擬器，并滿足JISC8904-9:2017

要求光譜范圍符合300nm～1200nm輻照不均勻度小于5%；測量光源的有效輻照不均勻度滿足IEC

60904-9:2020中的A級要求，且有效光照面積大于組件面積；

b)測試I-V特性前后應用光譜儀測試光譜以分析測試的不確定性。

標準器件

標準器件應符合下列條件：

a)標準器件：符合IEC60904-2:2023、IEC60904-4:2019規定標準器件的要求；

b)疊層光伏組件鈣鈦礦頂電池和底電池分別對應的光譜響應范圍不同，因此需要具備兩塊分別與被

測頂底電池光譜響應度相匹配的標準器件。

注：目前暫無鈣鈦礦太陽電池參考器件，硅太陽組件以及配備有濾光功能的硅太陽組件優選用于作為標準器件。

電流-電壓測試設備

符合IEC60904-1:2020對測量設備的要求，具備符合精度等級的電流、電壓表及連接端口的數據采集

和處理系統。

測試架

包括測試支架或軌道，使試驗樣品與標準器件在與中心入射光線垂直的相同平面。

溫度控制

待測組件放置于（25±1）℃下不低于24小時，組件測試器件溫度控制在（25±1）℃。

溫度監測

4

T/CPIAXXXX—202X

將疊層光伏器件放置在測試臺后，使用紅外測溫儀放在固定位置監測疊層光伏組件溫度，監測點放置

在組件有效測試面積內，或將溫度傳感器安置在組件平均溫度有代表性的位置，持續監測溫度1min，溫度

變化不能超過±1%；在后續的測試過程中，都可選擇兩種方式進行溫度監測。

溫度監控設備

符合IECTR63228:2019第10部分的要求。

輻照監控設備

符合IEC60904-1:2020第5條款的要求。

測試環境條件

環境相對濕度不高于30%。

6測試原理

通過控制光譜形狀與正背面光源的開啟時間，模擬疊層光伏組件在戶外不同光譜以及雙面輻射下的電

學性能，其控制過程如圖1所示，通過IV測試可以獲得雙面發電鈣鈦礦晶體硅疊層光伏組件的正面、雙面

以及不同輻照光譜下的綜合電學性能。

圖1測試過程中輻照度變化過程示意圖

7試驗程序

儀器校準

使用IEC60904-9:2020中規定的不低于AAA級要求的太陽模擬器，采用同一標準器件正面（1000W/m2）、

背面（100W/m2）分別對正、背面光源進行校準。若無標準器件，則可采用根據IEC60904-8:2014的規定

測量組件的光譜響應度及太陽模擬器的光譜分布，按IEC60904-7:2019的規定校正組件數據。

測試程序

測試程序應符合下列條件：

a)選取制備該組件的鈣鈦礦/晶體硅電池完成一次光譜響應量效率測試，確定頂底電池的光譜響應

范圍，測試方法參照IEC60904-8:2014；

b)基于帶有不同光響應范圍的標準器件分別調節不同波長范圍的輻照總量，滿足：

實驗組一調節E1/E1AM1.5G=1.0，E2/E2AM1.5G=1.0,為標準模擬AM1.5G光譜；

實驗組二調節E1/E1AM1.5G=1.1，E2/E2AM1.5G=0.9,隨后將E1+E2的總功率調節至1000W/m2，以

模擬短波能量偏高情況下的太陽光譜；

實驗組三調節E1/E1AM1.5G=0.9，E2/E2AM1.5G=1.1,隨后將E1+E2的總功率調節至1000W/m2，

以模擬長波能量偏高情況下的太陽光譜；

其中E1為能量大于鈣鈦礦帶隙的波長范圍；E2為能量低于鈣鈦礦帶隙的波長范圍；

注：目前鈣鈦礦的帶隙為1.68eV，E1對應的波長范圍為280nm～750nm，E2對應的波長范圍為750nm～4000nm。

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圖2不同實驗組對應的輻照通量

測試流程

實驗流程按下述步驟開展：

a)在25℃下，使用實驗組一的光譜在1000W/m2的功率密度下對鈣鈦礦/晶體硅疊層光伏組件的鈣

鈦礦層一側進行輻射，如圖所示3，測試流程對應圖1的t1-t2。得到正面最大功率、開路電壓、

短路電流、額定電壓、額定電流、填充因子，分別為Pmaxfront1、VOCfront1、ISCfront1、Vmfront1、Imfront1、FFfront1;

b)在25℃下，采用實驗組一的光譜在1000W/m2的功率密度下對鈣鈦礦/晶體硅疊層光伏組件的鈣

鈦礦層一側進行輻射同時疊加實驗組一的光譜在100W/m2的功率密度下對鈣鈦礦/晶體硅疊層光

伏組件的晶硅一側進行輻射,如圖4所示,測試流程對應圖1的t2-t3。得到雙面最大功率、開路

電壓、短路電流、額定電壓、額定電流、填充因子，分別為Pmaxboth1、VOCboth1、ISCboth1、Vmboth1、Imboth1、

FFboth1；

c)在25℃下，使用實驗組二的光譜在1000W/m2的功率密度下對鈣鈦礦/晶體硅疊層光伏組件的鈣

鈦礦層一側進行輻射，如圖所示3，測試流程對應圖1的t3-t4。得到正面最大功率、開路電壓、

短路電流、額定電壓、額定電流、填充因子，分別為Pmaxfront2、VOCfront2、ISCfront2、Vmfront2、Imfront2、FFfront2；

d)在25℃下，采用實驗組二的光譜在1000W/m2的功率密度下對鈣鈦礦/晶體硅疊層光伏組件的鈣

鈦礦層一側進行輻射同時疊加實驗組二的光譜在100W/m2的功率密度下對鈣鈦礦/晶體硅疊層光

伏組件的晶硅一側進行輻射。如圖4所示，測試流程對應圖1的t4-t5。得到雙面最大功率、開

路電壓、短路電流、額定電壓、額定電流、填充因子，分別為Pmaxboth2、VOCboth2、ISCboth2、Vmboth2、Imboth2、

FFboth2;

e)在25℃下，使用實驗組三的光譜在1000W/m2的功率密度下對鈣鈦礦/晶體硅疊層光伏組件的鈣

鈦礦層一側進行輻射，如圖3所示,測試流程對應圖1的t5-t6。得到正面最大功率、開路電壓、

短路電流、額定電壓、額定電流、填充因子，分別為Pmaxfront3、VOCfront3、ISCfront3、Vmfront3、Imfront3、FFfront3；

f)在25℃下，采用實驗組三的光譜在1000W/m2的功率密度下對鈣鈦礦/晶體硅疊層光伏組件的鈣

鈦礦層一側進行輻射同時疊加實驗組三的光譜在100W/m2的功率密度下對鈣鈦礦/晶體硅疊層光

伏組件的晶硅一側進行輻射。如圖4所示，測試流程對應圖1的t6-t7。得到雙面最大功率、開

路電壓、短路電流、額定電壓、額定電流、填充因子，分別為Pmaxboth3、VOCboth3、ISCboth3、Vmboth3、Imboth3、

FFboth3。

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T/CPIAXXXX—202X

圖3雙面疊層光伏組件的正面功率測試示意圖

圖4雙面疊層光伏組件的雙面功率測試示意圖

8數據處理

雙面發電光伏組件雙面功率增益因子按照公式（1）計算：

·················(1)

????????1+????????2+????????3??????????1??????????2??????????3

雙面發電光伏組件雙面功率偏差因子按照公式（2）計算：

?????=?????????1+?????????2+?????????3×100%

·································(2)

2?????????1?????????2?????????3

式中：?????=????????1×100%

φPmax——雙面發電鈣鈦礦/晶體硅光伏組件功率增益因子；

?Pmax——雙面發電鈣鈦礦/晶體硅光伏組件功率偏差因子。

9報告

測試報告應包含以下內容：

a)測試儀器名稱和型號；

b)樣品類型、規格型號、數量和編號；

c)測試條件；

d)測試所用正面和背面輻照度；

e)雙面發電鈣鈦礦/晶體硅光伏測試電學性能，如表1所示；

f)三種光譜類型下的雙面發電鈣鈦礦/晶體硅光伏正面測試I-V曲線，雙面測試I-V曲線；

g)其他必要信息。

7

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表1測試電學性能

組實驗組一實驗組二實驗組三

雙面功雙面功

件

率增益率偏差

序

正面雙面正面雙面正面雙面因子因子

列

號

????????

-Pmaxfront1-Pmaxboth1-Pmaxfront2-Pmaxboth2-Pmaxfront3-Pmaxboth3-?-?-

VOCfront1-VOCboth1