光伏器件 第1部分：光伏电流-电压特性的测量-编制说明

国家标准报批资料

国家标准《光伏器件第1部分：光伏电流-电压特性的测量》

（征求意见稿）编制说明

一、工作简况

1、任务来源

根据《国家标准化管理委员会关于下达2023年国家标准复审修订计划的通

知》，国家标准《光伏器件第1部分：光伏电流-电压特性的测量》（计划号：

20233690-T-339）由中国电子技术标准化研究院牵头起草，由全国太阳光伏能源

系统标准化技术委员会（SAC/TC90）负责技术归口和管理。本项目修订GB/T

6495.1-1996《光伏器件第1部分：光伏电流-电压特性的测量》。

2、主要工作过程

2024年3月，中国电子技术标准化研究院组织标准编制组。于2024年3月在内

部召开了沟通会，确定了内部编制组成员及分工。

2024年4月8日，由全国太阳光伏能源系统标准化技术委员会（SAC/TC90）秘

书处组织，在北京召开国家标准启动会。

2024年4-7月，编制组根据IEC60904-1:2020编制标准草案，形成标准讨论

稿。

2024年7月24日，中国电子技术标准化研究院组织召开标准起草会，来自中

国计量院、中国科学院微系统所、隆基绿能、天合、晶澳、一道、东方日升、英

利、鉴衡认证、陕西众森、德雷射科等单位的20余位专家参加了会议。会上，参

会专家对标准文本内容进行了充分的讨论。各位专家针对标准的主要技术内容分

别发表了意见和建议，并初步达成一致意见。包括如下内容：

(1)修改前言中的对旧版标准的技术变化内容

(2)增加引言

(3)范围按照两段式进行，将解释说明放前言

(4)将图中的注释改为中文

(5)将文中的“外推法”改为“外延法”

(6)将文中的“参考器件”改为“标准器件”

(7)拟编制附录E，增加亚稳态产品稳定性的要求。该部分由东方日升牵头

准备。

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(8)拟将5e）中的对模拟器要求的“CCC”改为“BBA”。该部分的依据由

中国计量院和福建计量院牵头准备。

(9)修改附录B中部分“电容特性”为“电容效应”

(10)其他编辑性问题。。

2024年7月，编制组根据起草会的意见，对标准内容进行修改，形成征求意

见稿。

3、标准编制的主要成员单位及其所做的工作

标准编制主要成员单位及分工见下表：

序号单位名称分工任务

标准整体策划，标准的申报、编写，组织

1中国电子技术标准化研究院

相关方参与讨论。

2中国计量科学研究院参与编制，负责部分章节的编写。

3福建省计量科学研究院参与编制，负责部分章节的编写。

4隆基乐叶光伏科技有限公司参与编制，提出标准编制建议。

5天合光能股份有限公司参与编制，提出标准编制建议。

6晶澳太阳能有限公司参与编制，提出标准编制建议。

7晶科能源有限公司参与编制，提出标准编制建议。

8常熟阿特斯阳光电力科技有限公司参与编制，提出标准编制建议。

9东方日升新能源股份有限公司参与编制，提出标准编制建议。

10一道新能源科技股份有限公司参与编制，提出标准编制建议。

二、标准编制原则和确定主要内容的论据及解决的主要问题

1、编制原则

以科学合理，公平公开的原则开展标准编制工作。

2、确定主要内容的依据

本标准格式依据GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的

结构和起草规则》和GB/T1.2—2020《标准化工作导则第2部分：以ISO/IEC标

准化文件为基础的标准化文件起草规则》的要求编写。

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本标准采用翻译法转化IEC60904-1:2020Photovoltaicdevices-Part1:

Measurementofphotovoltaiccurrent-voltagecharacteristics。其中技术

内容修改如下：

（1）为4.3稳定化增加了附录E（资料性）亚稳态光伏器件I-V特性测量的稳

定化处理方法，以明确4.3中关于稳定化程序的具体处理方法，提高稳定化处理

的可操作性；

（2）在第5章e）增加了关于太阳模模拟器等级要求的示例，即“示例3：在

光伏电池和光伏组件生产制造时，需采用BBA级或更高级别的太阳模拟器”。在

光伏电池和光伏组件生产制造时使用BBA级或更高级别的太阳模拟器能有效降低

测量不确定度，有助于得到准确测量结果

3、编制过程中解决的主要问题

光伏电池和组件是光伏发电的基本单元，对光伏发电性能的准确测量是光伏

器件性能评价的基础。IEC60904系列标准从测量方法、溯源方式、测试设备、

参考器件等方面规定了光伏器件电性能测量方法，已成为国际通用的性能评价方

法。转化IEC60904系列的国家标准GB/T6495系列标准作为光伏产品的基础标准，

对光伏产品的性能评价提供指导，对光伏产业发展提供保障。

电流-电压特性作为光伏产品的基本特征，其测量方法是评价的基础。GB/T

6495.1（IEC60904-1）作为该系列标准最核心的关键部分，规定了测量的通用要

求和基本原则。本文件的编制采用翻译法转化IEC60904-1:2020，其中技术修改

内容是经过参编单位调研和收集数据而提出的修改意见。

（1）增加稳定化处理方法的附录

对于硅基薄膜、钙钛矿、有机电池等具有亚稳态特性的光伏电池，测试前对

被测器件的光照会对其I-V特性测量结果的准确性造成影响。这一现象也存在于

在使用非晶硅材料的硅异质结光伏电池上。

2016年，日本科学家首次发现非晶硅/晶体硅异质结太阳电池

（Amorphous/CrystallineSiliconHeterojunctionsolarcells，SHJ）在光照条件下，

其发电效率不仅不会衰减，反而出现显著的上升现象，这种反常的光伏现象迅速

地吸引了光伏领域的广泛关注。尽管2016至2022年期间，国内外众多实验室在

非晶硅/晶体硅异质结太阳能电池领域发表了多篇研究论文讨论这种反常现象，

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但其背后真正的物理根源始终未取得突破性认识。

2020年开始，中国科学院上海微系统与信息技术研究所团队于2020年发表

在NatureEnergy上的论文《Light-inducedactivationofborondopingin

hydrogenatedamorphoussiliconforover25%efficiencysiliconsolarcells》针对异质

结太阳电池中的掺杂硅薄膜，重复施泰布勒和朗斯基的实验，但是不仅没有观察

到Staebler-Wronski效应（光照会降低非晶硅薄膜的暗电导率），反而“意外”

地发现光照能提升薄膜的暗电导率。探讨在这种情况的原因为：掺杂硼的a-Si:H

薄膜的暗电导效应在光诱导下增强，光诱导促进了弱结合氢原子的扩散和跳跃。

这些弱结合的氢原子遇到能量大于0.88eV的光子时，会被激发产生晶格间跳跃

运动从而电子跃迁，影响硼（B）、磷（P）在非晶硅网络结构中的掺杂效率，

进而导致薄膜的掺杂效率变高。经试验证明，非晶硅中存在桥键形式的弱氢结构

（B-H-Si、Si-H-Si等）数量密度高达1021cm-3以上。研究对比发现，一个太阳

光强（1000W/m2）下，p型非晶硅的暗电导率提高5倍左右，n型非晶硅提高

100倍以上。

MauroPravettoni等人于2023年发表在MRSBULLETIN上的论文《Onthe

metastabilityofsiliconheterojunctionsolarphotovoltaicmodules》研究了异质结太

阳能组件关于亚稳态的现象，将异质结组件的稳定性与p型组件的稳定性进行了

比较和研究，同时考察了几组n型同结单晶硅组件和薄膜的相关性能对比，所有

结果都表明，在中间测量条件下，组件的最大功率测试结果Pmax与初始测量值的

相对偏差超过了硅组件可接受的稳定性极限。然而，这些偏差在光诱导后迅速恢

复到STC的初始值Pmax，这和薄膜光伏技术（如碲化镉和铜铟硒）的亚稳态特

性十分类似。

此外，关于亚稳态以及光诱导使得电池性能恢复的物理现象在钙钛矿电池中

也有显著的表现。GuijunZhang等人于2024年发表在ACSAppl.Mater.Interfaces

上的论文《RegulatingSurfaceDefectstoAchieveMorePositiveLightSoakingEffect

inPerovskiteSolarCells》研究了钙钛矿电池在光诱导条件下的动态缺陷相关内容，

指出光诱导恢复是卤化钙钛矿的一个重要方面，然而，光诱导恢复的潜在物理原

理仍然难以佐证，在这项研究中，他们证明了钙钛矿薄膜的表面缺陷显著影响钙

钛矿太阳能电池的性能和稳定性，并与光诱导行为密切相关。通过胶带去除表层，

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表面缺陷密度明显降低，从而提高了光致发光效率，延长了载流子寿命，提高了

电导率。此外，具有低表面缺陷的钙钛矿薄膜电池在100mW/cm2的连续光照500

s时间后，发光强度增加了3倍，载流子寿命增加了85%，此结果也证实了表面

缺陷与光诱导效应之间的正相关关系。LuLin等人于2023年发表在ACSAppl.

EnergyMater上的综述性论文《LightSoakingEffectsinPerovskiteSolarCells:

Mechanism,Impacts,andElimination》中讨论了光诱导在钙钛矿太阳能电池中发

生的潜在机制大致可分为以下几种：(a)光可以诱导离子迁移(包括阳离子和卤化

物离子)；(b)光照可通过缺陷填充或缺陷失活过程降低界面、晶界缺陷密度和钙

钛矿体积；(c)光可以诱导晶格膨胀，从而降低能量势垒，减少非辐射复合；(d)

光可以减少或增加载流子的积累。

除上述文献提及外，国际权威检测机构可再生能源试验中心（RETC）也发

布了《2024光伏组件指数报告》，文章也指出，亚稳态是光伏组件表征面临的

另一个挑战。低强度光诱导可使n型光伏组件的功率测量值增加1%至2%。RETC

的研究人员首先记录了n型异质结组件的亚稳态问题，注意到短路电流(Isc)、填

充因子和最大功率额定值随着光诱导增加而增加，然后在黑暗条件下逐渐下降。

Isc发生重大变化的事实使得使用技术匹配的校准组件特别具有挑战性。校准程序

通常从“已知”校准的Isc值开始，例如标准测试条件下的Isc或一些其他辐照度

设定值。文章还提出在表征N-TOPCon或N-HJT光伏组件的I-V曲线时，技术

人员和操作人员必须考虑亚稳态对组件真实功率的影响。下图为报告中展示的测

试曲线，展示了组件功率的“亚稳态”衰减与恢复。

在现有的标准文件中也已有关于亚稳态现象的描述。在IEC60904-1:2020的

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4.3和4.4章节则描述了该部分的内容及相关要求。4.3关于稳定性的描述为：在

测量亚稳态的组件时要注意功率和电性能的稳定性。如果可以稳定器件，稳定应

在任何表征(I-V或光谱响应度测量)之前进行。应评估I-V特征参数的变化并将

其包含在报告中。而在4.4章节则提到组件的测试应尽量与稳态状态下的性能等

效：在测量组件的I-V特性时，应使其尽可能准确地反映该器件在稳态条件下的

性能，即不受辐照度、器件温度或电压扫描速率漂移的影响。然而，标准并没有

对具有亚稳态特性的光伏器件进行稳定性处理的具体测试方法和操作方法。因此，

在GB/T6495.1的修订过程中，拟增加附录E（资料性附录）亚稳态光伏器件I-V

特性测量的稳定化处理方法，以明确对具有亚稳态特性的光伏器件进行稳定性处

理的具体测试方法。

主要试验数据见第三章。

（2）增加产线太阳模拟器的等级建议

I-V特性测量普遍应用于光伏电池和光伏组件生产线的出厂测试环节，其测

试结果直接影响产品额定功率参数。产线使用的太阳模拟器的等级直接影响I-V

特性测试结果的准确性和测量不确定度。为获得更准确的测试结果，目前我国光

伏制造商的生产线普遍使用BBA及更高等级的太阳模拟器，超过70%的生产线

使用AAA等级的太阳模拟器。为使本标准对行业发展更具指导意义，在第5章

e）增加对光伏电池和组件产线进行I-V特性测量使用太阳模拟器的示例，即“示

例3：在光伏电池和光伏组件生产制造时，需采用BBA级或更高级别的太阳模

拟器”。

4、标准前后版本之间对比分析

本文件替代GB/T6495.1—1996《光伏器件第1部分：光伏电流-电压特性的

测量》，与GB/T6495.1—1996相比，主要技术变化如下：

a）增加了目的。

b）增加了规范性引用文件和术语。

c）更新了“一般测量要求”章，增加了概述、稳定化、报告条件等内容。

d）将稳态模拟太阳光下测量和脉冲模拟太阳光下测量合并为一章，并对自

然阳光或模拟阳光下测量的过程进行详细的描述。

e）增加了数据分析的章节，明确测试结果的处理要求。

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f）更新了“测试报告”章节的内容；

g）增加了附录A、附录B、附录C、附录D、附录E。

上述变化主要依据IEC60904-1:2020的标准内容，除前文所述修改采用的技

术差异外，其他技术内容与IEC60904-1:2020没有差异。

三、主要试验[或验证]情况分析

（1）本文件规定的测量方法包括自然阳光下测量和模拟阳光下测量。对模

拟阳光下测量方法开展试验验证。

首先利用满足IEC60904-2（GB/T6495.2）的标准光伏电池校准太阳模拟器

辐照度，测量过程中按照IEC60904-7（GB/T6495.7）的要求引入光谱失配修正，

光谱失配修正因子为0.997（正面1000W/m2）。

按照IEC60904-1（GB/T6495.1，本标准）中7.2的要求，利用逐次逼近测

试方法减小被测组件电容特性对测量结果的影响；取正向扫描（Isc-Voc）和反

向扫描（Voc-Isc）测量结果的平均值作为光伏组件光电性能参数的最终结果。

按照IEC60904-1（本标准）中8.1的要求处理测试结果，被测样品正面I-V特性

测试结果如下。

最佳工作最佳工作

短路电流开路电压最大功率填充因子

电流电压

Isc(A)Voc(V)Pmax(W)FF(%)

Imax(A)Vmax(V)

13.4255.81604.412.8147.1880.7

按照IEC60904-1（本标准）中8.2的要求获得I-V曲线，被测样品正面在

1000W/m2，25°C，AM1.5G条件下的IV曲线如图所示。

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按照IEC60904-1（本标准）中8.3的要求进行测量不确定评估，测试结果包

括短路电流、开路电压和最大功率等参数。根据各影响因子，其函数关系表示如

下：

yfx1,x2,,xN

不确定度为：

2

Nf

ucyuxi

i1xi

相对不确定度为：

2

uyN1f

c

ucyuxi

yi1yxi

分别计算测量重复性引入不确定度、标准光伏电池校准引入不确定度、标准

光伏电池测量准确性引入不确定度、标准光伏电池温度偏差引入不确定度、标准

电池与被测组件光谱失配引入不确定度、双面光伏组件背面反射引入不确定度、

测试面辐照不均匀度引入不确定度、标准光伏电池与光伏组件辐照不均匀度引入

不确定度、基于监控电池进行辐照度修正引入的不确定度、被测组件温度测量及

温度不均匀性引入不确定度、太阳模拟器电子箱电压、电流、功率测量准确度引

入不确定度、标准光伏电池与被测光伏组件平行度引入不确定度、标准光伏电池

与被测光伏组件前后距离偏差引入不确定度、由于光伏组件的容性引起测试过程

中磁滞效应导致正反扫差异引入的不确定度。

222

基于上述测量不确定评估的结果，通过公式uu1u2un分别计算

短路电流、开路电压、最大功率的合成标准不确定度，进而得到合成扩展不确定

度(k=2)分别为：UIsc=1.6%，UVoc=0.7%，UPm=1.7%。

（2）本文件的附录E提出了亚稳态光伏器件I-V特性测量的稳定化处理方法，

按照附录E的方法，对具有亚稳态特性的光伏器件开展试验分析。

选取10块HJT光伏组件样品进行光诱导稳定性验证试验，试验结果如下：

组件条码PmaxVocIscVpmIpmFF

491203I1501695702.1849.5417.2742.5516.581.95-0.88%

试验后708.3649.5717.2742.9516.4982.546.18

491203I1502359701.1749.5317.2742.5416.4881.95-0.78%

试验后706.6649.5717.2642.9416.4682.445.49

491206I1514651702.249.5217.2742.5616.582.26-0.38%

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试验后704.8949.5217.2642.916.4382.552.69

491207I1502137701.5449.517.2742.5316.582.12-0.34%

试验后703.9349.4817.2642.8716.4282.472.39

491211I1510734701.949.4717.2742.516.5282.18-0.86%

试验后707.9749.5117.2842.916.582.766.07

491211I1510742701.2749.4717.3242.516.582.03-0.79%

试验后706.8149.5117.2942.916.4882.585.53

491213I1509140702.5649.6117.3242.6116.4981.78-0.56%

试验后706.4649.6417.2942.5716.5982.253.9

491214I1504102704.2149.5917.3242.5916.5381.99-0.52%

试验后707.8849.6217.2942.9816.4782.323.67

491218I1501797699.9249.6117.2742.6316.4281.71-0.50%

试验后703.3949.617.2642.5616.5382.183.47

491218I1502382699.4449.6117.2742.6216.4181.66-0.54%

试验后703.2549.617.2642.5616.5281.883.81

491305I1501164703.7249.6117.3142.6516.582.05-0.34%

试验后706.0849.5917.2942.9816.4382.342.36

491305I1506343703.4949.6417.3242.6816.4881.84-0.33%

试验后705.849.6217.342.9916.4282.062.3

试验前后数据对比，经过E.2.1的光诱导试验后，组件的Isc和Voc几乎没有变

化，FF明显上升，组件的功率上升。

选取5块HJT光伏组件样品进行电诱导稳定性验证试验，试验结果如下：

组件条码PmaxVocIscVpmIpmFF

482223I1501107685.217.0949.4416.3941.881.10.40%

482223I1501107688.817.0849.4816.3442.1681.53.60

482223I1500968686.317.1749.4516.4441.7580.80.50%

482223I1500968690.817.1749.4816.4342.0581.34.50

482223I1500353682.917.1849.4316.4341.5780.40.80%

482223I1500353689.117.1449.5316.442.0181.26.20

482223I1501701687.617.1849.4716.3642.0480.90.60%

482223I1501701691.317.1449.516.3942.1781.53.70

482223I1501500686.817.1549.4616.3742.96810.00%

482223I1501500688.117.1649.5216.3742.02811.30

试验前后数据对比，经过E.2.3电诱导试验后，组件的Isc和Voc几乎没有变

化，FF明显上升，组件的功率上升。

上述的试验结果证明，异质结组件在初始稳定性测试前处于亚稳态，此时组

件功率低于实际功率值。在经过稳定性试验（光诱导或电诱导）后，组件的功率

均有一定程度的提高，其功率变化百分比在1%范围内，可视为基本稳定状态，

此时测得功率更能反映组件的真实功率。

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四、知识产权情况说明

不涉及。

五、采用国际标准和国外先进标准情况

GB/T6495.1-1996等同采用IEC904-1:1987，标龄超过20年，已落后于行业

发展，无法满足行业需要。2020年发布了新版的IEC60904-1:2020，与旧版标准

相比，新版标准中增加了数据分析条款和资料性附录（面积测量、带电容的光伏

器件、暗I-V曲线和辐照度空间不均匀性的影响）。

本次修订GB/T6495修改采用IEC60904-1:2020，其中在两个部分与国际标

准存在技术差异：

（1）为4.3稳定化增加了附录E（资料性）亚稳态光伏器件I-V特性测量的稳

定化处理方法，以明确4.3中关于稳定化程序的具体处理方法，提高稳定化处理

的可操作性；

（2）在第5章e）增加了关于太阳模模拟器等级要求的示例，即“示例3：在

光伏电池和光伏组件生产制造时，需采用BBA级或更高级别的太阳模拟器”。在

光伏电池和光伏组件生产制造时使用BBA级或更高级别的太阳模拟器能有效降低

测量不确定度，有助于得到准确测量结果

六、与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性

本标准符合国家有关法律、法规的要求，与现行国家强制性标准协调一致。

七、重大分歧意见的处理经过和依据

无。

八、标准性质的建议

建议本标准作为推荐性国家标准发布实施。

九、贯彻标准的要求和措施建议

本标准由全国太阳光伏能源系统标准化技术委员会（SAC/TC90）归口并负责

解释和修订。

十、替代或废止现行相关标准的建议

本标准发布后，将代替GB/T6495.1-1996。

十一、其它应予说明的事项

无。

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国家标准《光伏器件第1部分：光伏电流-电压特性的测量》编制工作组

2024年7月30日

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国家标准《光伏器件第1部分：光伏电流-电压特性的测量》

（征求意见稿）编制说明

一、工作简况

1、任务来源

根据《国家标准化管理委员会关于下达2023年国家标准复审修订计划的通

知》，国家标准《光伏器件第1部分：光伏电流-电压特性的测量》（计划号：

20233690-T-339）由中国电子技术标准化研究院牵头起草，由全国太阳光伏能源

系统标准化技术委员会（SAC/TC90）负责技术归口和管理。本项目修订GB/T

6495.1-1996《光伏器件第1部分：光伏电流-电压特性的测量》。

2、主要工作过程

2024年3月，中国电子技术标准化研究院组织标准编制组。于2024年3月在内

部召开了沟通会，确定了内部编制组成员及分工。

2024年4月8日，由全国太阳光伏能源系统标准化技术委员会（SAC/TC90）秘

书处组织，在北京召开国家标准启动会。

2024年4-7月，编制组根据IEC60904-1:2020编制标准草案，形成标准讨论

稿。

2024年7月24日，中国电子技术标准化研究院组织召开标准起草会，来自中

国计量院、中国科学院微系统所、隆基绿能、天合、晶澳、一道、东方日升、英

利、鉴衡认证、陕西众森、德雷射科等单位的20余位专家参加了会议。会上，参

会专家对标准文本内容进行了充分的讨论。各位专家针对标准的主要技术内容分

别发表了意见和建议，并初步达成一致意见。包括如下内容：

(1)修改前言中的对旧版标准的技术变化内容

(2)增加引言

(3)范围按照两段式进行，将解释说明放前言

(4)将图中的注释改为中文

(5)将文中的“外推法”改为“外延法”

(6)将文中的“参考器件”改为“标准器件”

(7)拟编制附录E，增加亚稳态产品稳定性的要求。该部分由东方日升牵头

准备。

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(8)拟将5e）中的对模拟器要求的“CCC”改为“BBA”。该部分的依据由

中国计量院和福建计量院牵头准备。

(9)修改附录B中部分“电容特性”为“电容效应”

(10)其他编辑性问题。。

2024年7月，编制组根据起草会的意见，对标准内容进行修改，形成征求意

见稿。

3、标准编制的主要成员单位及其所做的工作

标准编制主要成员单位及分工见下表：

序号单位名称分工任务

标准整体策划，标准的申报、编写，组织

1中国电子技术标准化研究院

相关方参与讨论。

2中国计量科学研究院参与编制，负责部分章节的编写。

3福建省计量科学研究院参与编制，负责部分章节的编写。

4隆基乐叶光伏科技有限公司参与编制，提出标准编制建议。

5天合光能股份有限公司参与编制，提出标准编制建议。

6晶澳太阳能有限公司