DB35-T 2259-2025 海峡两岸共通 室内照明条件下太阳电池光电转换效率测评规程

,CS17.020CCSA503sCross-straitintegrateddevelopment—CodeofpracticeforevaluationofpowerconversionefficiencyofsolarcellsunderindoorlightingconditionsDB35/T2259—2025前言 2规范性引用文件 3术语和定义 4环境条件与测量设备 4.1环境条件 4.2测量设备 25测评程序 26测评要求 26.1测量前检查 26.2面积测量 36.3设备确认 36.4光浸润 36.5正反扫描,-V曲线测量 36.6光谱辐照度测量和入射光功率计算 46.7数据分析 47追溯方法 4参考文献 6,本文件按照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》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由福建省计量科学研究院提出。本文件由福建省太阳能光伏产业测试标准化技术委员会(SAFJ/TC25)归口。本文件起草单位:福建省计量科学研究院、工业技术研究院(台湾地区)、福建江夏学院、福州大学。本文件主要起草人:杨爱军、黎健生、陈彩云、罗海燕、蔡闵安(台湾地区)、龙彦先(台湾地区)、何翔、邱羽、江琳沁、熊浩、吴波、刘燕红、黄雅松。海峡两岸共通室内照明条件下太阳电池光电转换效率测评规程本文件确立了太阳电池在室内照明条件下光电转换效率的测评程序,规定了环境条件与测量设备和测评要求,描述了追溯方法。本文件适用于海峡两岸开展晶硅、染料敏化、有机、钙钛矿等太阳电池在室内照明条件下的光电性能评估,其他类型太阳电池参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本GB/T27025检测和校准实验室能力的通用要求JJG245光照度计DB35/T2143—2023钙钛矿太阳电池转换效率测评规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1太阳电池,-V特性曲线,-VcharacteristiccurveofsoIarceII受光照的太阳电池,在一定的辐照度和温度以及不同的外电路负载下,负载的电流和电压的关系曲线。[来源:GB/T2297—1989,3.5]3.2室内照明光源模拟器indoorIightingsimuIator模拟室内照明光源辐照度的装置。3.3监控光电探测器monitorphoto-detector安装在测量设备上用于监控太阳电池表面光源辐照度的装置。4环境条件与测量设备4.1环境条件4.1.1温度:(23±5)℃。4.1.2湿度:≤80%RH。4.1.3供电电源:电压(220±22)V,频率(50±1)Hz。DB35/T2259—20254.1.4其他条件:环境清洁通风、无易燃易爆和腐蚀性气体,光学暗室条件,无影响仪器正常工作的电磁场和机械振动。4.2测量设备4.2.1室内照明光源模拟器:光照度范围为(0~2500)1X,参照JJF1615的评级,应至少达到BBA级;温控平台范围为(10~90)℃。4.2.2源表:DCV(20mV~19V),DC,(10μA~1A)。4.2.3监控光电探测器:(50~3000)1X。4.2.4光谱仪:(250~1700)nm。4.2.5影像测量仪:最大允许误差应为±(2.5+L/300)μm,其中L为边长测量值。5测评程序室内照明条件下太阳电池光电转换效率测评程序包含7个部分,见图1。图1室内照明条件下太阳电池光电转换效率测评程序6测评要求6.1测量前检查按如下步骤开展测量前检查。a)对被测样品进行外观检查,检查样品的光敏面和窗口状况,清洁程度,有无裂纹、斑点、气泡和划痕等影响测量的缺陷,以及封装表面有无缺损和变形。b)核查被测样品的名称、规格型号、出厂编号等信息。c)检查测量设备的工作状态及其与被测样品的连接性能。d)检查测量条件是否满足标准测试条件的要求,标准测试条件为被测太阳电池温度25℃,室内照明光源,光源照度10001x。6.2面积测量使用影像测量仪对被测电池进行面积测量,以3次测量平均值作为测量结果,并在报告上对面积类型进行说明。面积类型按照DB35/T2143—2023中6.3的规定。6.3设备确认按如下步骤进行设备确认。a)开启室内照明光源模拟器、监控光电探测器、光谱仪、,-V数据采集装置,设定指定的光源照度,暖机0.5h以上。被测电池的有效工作区域、监控光电探测器受光面及光谱仪受光面三者应等高。b),-V数据采集装置包含源表、数据采集卡、控制软件等。c)室内照明光源模拟器的类型参照SEM,PV80-0218中的光源类型。d)监控光电探测器应使用封装的参考装置或照度计,并根据JJG245进行校准。e)应使用准确度±1.0℃,重复性±0.5℃的温控装置测量被测电池的温度。6.4光浸润使用室内照明光源模拟器在指定光源照度下对样品进行10min~30min的照射。在该光源照度下对样品进行测试,直至其最大功率达到稳定。按公式(1)计算的稳定性(S)不超过2%。.............................................(1)式中:S——稳定性,%;pmax,max——指定时间内最大功率的最大值,单位为瓦特(w);pmax,min——指定时间内最大功率的最小值,单位为瓦特(w);max——指定时间内最大功率的平均值,单位为瓦特(w)。在测试过程中应保证样品温度始终处于(25±2)℃并作记录。6.5正反扫描,-V曲线测量应使用源表进行太阳电池,-V特性曲线的测量,测量时应确认导线的连接,根据实际情况选择电流、在零电压时测量样品短路电流,在零电流时测量样品的开路电压。使用可变的电压偏置抵消外部串联电阻的压降,当电压降不超过样品开路电压的3%,并且样品电流与电压呈现线性关系时,也可通过,-V曲线推断出短路电流。确定扫描范围,对样品进行正反扫描获得,-V特性曲线,每个方向至少测量100个数据点。扫描方法可以采用以下两种中任意一种。a)设定延迟时间扫描:1)对于有机太阳电池,延迟时间不低于20ms;2)对于采用溶剂电解质的染料敏化太阳电池,延迟时间不低于40ms;3)对于采用离子液体电解质的染料敏化太阳电池,延迟时间不低于1000ms;4)对于采用固态电解质的染料敏化太阳电池或钙钛矿太阳电池,延迟时间取100ms~2000ms5)对于晶硅型太阳电池,延迟时间1ms~1000ms。b)使用动态延迟时间扫描:在一个电压下找到使电流达到稳定区域的时间,以此作为,-V曲线上的一个点。正反扫描pmax偏差应在0.2%之内。正反扫描pmax偏差按照DB35/T2143—2023中6.2.3中的公式(2)计算。注:,-V曲线的测量包含正向扫描和反向扫描,正向扫描指的是从短路电流到开路电压方向,反向扫描指的是从开路电压到短路电流方向。6.6光谱辐照度测量和入射光功率计算采用光谱仪对室内照明光源的光谱辐照度进行测量,并按公式(2)计算单位面积入射光功率。.....................................................(2)式中:pin——单位面积入射光功率,单位为瓦特每平方米(w/m2);Eλ——室内照明光源的光谱辐照度,单位为瓦特每平方米每纳米(w/m2/nm);λ1——光谱辐照度的起始波长,单位为纳米(nm);λ2——光谱辐照度的终止波长,单位为纳米(nm)。6.7数据分析取3次测量结果平均值作为最终测量结果。测量参数应包括照度、光谱辐照度、入射光功率密度、面积、被测太阳电池光电参数等。被测太阳电池的光电参数包括短路电流、开路电压、最大功率、填充因子、最大功率点电压、最大功率点电流、光电转换效率等,其中光电转换效率的计算按公式(3)。式中:η——光电转换效率,%;pmax——,-V特性曲线测得的最大功率,单位为瓦特(w);pin——单位面积入射光功率,单位为瓦特每平方米(w/m2);A——被测太阳电池面积,单位为平方米(m2)。7追溯方法根据室内照明条件下太阳电池光电转换效率测评结果给出符合GB/T27025规定的测试报告并保存原始记录。测试报告和原始记录应包括但不限于下列信息:a)标题;b)实验室的名称、地址和完成测试的地点;c)测量环境条件;d)报告每一页的唯一性标识;e)委托方名称和地址;f)取样方式;g)测试标准;h)被测样品描述,必要时附加被测样品照片信息;i)被测样品的特点和条件;j)收到被测样品的日期和测试日期;k)测试方法;1)测试结果,包含室内照明条件参数及太阳电池光电参数等信息;m)签名和标识,或等效识别测试人员。参考文献[1]JJF1615—2017太阳模拟器校准规范[2]SEM,pV80-0218Specificationof,ndoorLightin