光伏器件-第1部分：光伏电流-电压特性的测量.doc

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中华人民共和国国家标准

光伏器件第1部分:

光伏电流-电压特性的测量

1范围

本标准规定了在自然或模拟太阳光下，晶体硅光伏器件的电流-电压特性的测量方法。

这些方法适用于单体太阳电池，太阳电池组合或平板式组件。

注

1术语“样品”，用来表示这类器件的任一种。

2本方法仅适用于线性器件。

2一般测量要求

2.1测量辐照度应使用经过标定的标准太阳电池。

标准太阳电池按将要出版的有关IEC标准规定。

2.2标准太阳电池应具有与被测样品基本相同的相对光谱响应，并按将要出版的有关IEC标准来进行选择和标定。

2.3标准太阳电池与被测样品的温度测量，准确度应为±1℃。

如果标准太阳电池的实测温度与标定温度之差大于2℃，应对标定值按实测温度进行校正。

2.4试样的有效面与标准太阳电池的有效面应在同一个平面内，偏差在±5°内。

不得用准直筒。

2.5测试接线见图1。

2.6测量电压和电流时应从试样引出端上分别引出导线，电压和电流的测量准确度应达到±5%。

2.7短路电流应在零电压条件下测量，即采用一个可变的偏压（最好是用电子学方法）来补偿外部串联电阻的电压降。

另外，可以通过测量一个精密的、具有四端引线的固定电阻上的电压降来测量短路电流，条件是这个电压降不大于电池开路电压的3%，在这一电压范围内电流与电压呈线性关系，可以把曲线外推到零电压。

2.8电压表的内阻应不低于20。

2.9测试所用的全部仪器都应经过检定，以保证达到测量所需的准确度。

2.10辐照度和温度修正方法的准确度应定期检验如：

将被测样品在所选择的温度、辐照度水平上的实测性能与相应的外推数据作比较。

3自然太阳光下测量

要在自然太阳光下测量，必须要在一次测量期间总辐照度（直接辐射+天空散射）的不稳定度不大于±1%。

若要求测量结果仍以标准测试条件为参照，则辐照度应不低于800。

测试步骤如下：

3.1标准太阳电池应尽可能靠近被测样品安装，并在同一平面内。

两者均应和直射太阳光束相垂直，偏差应在±10°以内。

3.2记录被测样品的电流-电压特性及温度，并同时记录标准太阳电池的短路电流和温度。

如果不能控制温度，应把试样和标准太阳电池遮挡起来，避免太阳光和风的影响，直到它们的温度与周围空气温度一致。

拿掉遮挡物，立即测量。

注：

在大多数情况下，试样或标准电池的热的惯性，将阻止温升，以致在最初几秒内温升低于2℃，而且其温度将保持相当的均匀。

3.3按将要出版的有关IEC标准规定，把实测的电流-电压特性修正到所需的辐照度和温度条件。

4稳态模拟太阳光下测量

用于测量光伏性能的稳态太阳光的模拟，应按将要出版的有关IEC标准规定。

测试步骤如下：

4.1标准太阳电池的有效面应安装在测试平面内，它的法线与光束的中心线平行，偏差小于±5°。

4.2调整测试平面上的辐照度，使标准太阳电池的短路电流达到所要求的标定值。

4.3拿掉标准太阳电池，按4.1条的规定安装被测样品。

注：

如果光束足够宽且均匀，试样可安装在标准太阳电池近旁。

4.4在不改变太阳模拟器设置的条件下记录试样的电流-电压特性及温度。

如果温度不能调控，就应把试样和/或标准太阳电池遮挡起来，使它不受光束的照射，直到太阳电池的温度与周围空气温度一致，偏差在±2℃内，拿掉遮挡物立即测量（见3.2的注）。

4.5如果试样的温度不是所需的温度，则应按将要出版的有关IEC标准的规定，将实测的电流-电压特性修正到所需的温度。

5脉冲模拟太阳光下测量

用于测量光伏性能的脉冲太阳光的模拟应按将要出版的有关IEC标准的规定。

测试步骤如下：

5.1试样要尽可能靠近标准太阳电池安装，使它们的有效面都在测试平面内，它们的法线都和光束中心线平行，偏差小于±5℃。

5.2调整测试平面上的辐照度，使标准太阳电池的短路电流达到所需的标定值。

注：

有些脉冲式太阳模拟器的脉冲是由一个单独的光伏电池触发而产生。

借助于标准太阳电池，预先设定一辐照度数值，当该光伏电池所受的辐照度达到此设定值时，立即触发。

5.3记录试样的电流-电压特性及温度（若试样温度与环境温度一致，即环境温度）。

采集两个数据的时间间隔应足够长，以保证测试样品的响应时间，从而避免因数据采集速率引起的误差。

5.4按将要出版的有关IEC标准的规定，将实测的电流-电压特性修正到所需的温度和辐照度。

6测试报告

若需要测试报告，则应包含下列内容：

——试样（太阳电池、太阳电池组合或组件）的说明和标志；

——测试环境（自然太阳光，或模拟太阳光，如属后者，应简述其性能及模拟器等级）；

——辐照度；

——试样和/或标准太阳电池的温度；

——一级或二级标准太阳电池（或参考组件）的说明和标志；

——标定数据（何时何地标定，标定值）；

——和标准测试方法相比较的差别；

——测试结果。