（正式版）JJF(津) 179-2026 太阳电池片转换效率校准规范

JJF(津)179—20262026—07—17发布2026—10—17实施太阳电池片转换效率校准规范主要起草单位：天津市计量监督检测科学研究院任晟(天津市计量监督检测科学研究院)周超(天津市计量监督检测科学研究院)马新新(天津市计量监督检测科学研究院)翟家强(天津市计量监督检测科学研究院)柳云秀(天津市计量监督检测科学研究院)杨亦强(北京东方计量测试研究所)JJF(津)179-2026 1范围 2引用文件 3术语和计量单位 3.1标准测试条件 3.2光电性能 3.3转换效率 5计量特性 6校准条件 6.1环境条件 6.2测量标准及其它设备 7校准项目和校准方法 7.1校准前检查 7.2校准方法和步骤 8校准结果的表达 9复校时间间隔 附录A太阳电池片转换效率校准原始记录参考格式 附录B太阳电池片转换效率校准证书内页格式 Ⅱ《太阳电池校准规范：光电性能》、IEC60904-1:2020《光伏器件第1部分：光伏电流-电压特性的测量》(Photovoltaicdevices-Part1:MeasurementoftemperatureandirradiancecorrectionstomeasuredI-Vch12引用文件JJF1059.1测量不确定度评定与表示IEC60904-9:2020光伏器件第9部分：太阳模拟器特性的分级(Photovoltaicdevices-PartIEC60904-4:2019光伏器件第4部分：标准光伏器件-建立校准溯源的程序(Photovoltaicdevices-Part4:PhotovoltaiProceduresforestablishingcalibrationtraceability)其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3.1标准测试条件standardtestconditions(STC)3.2光电性能photoelectricproperties太阳电池的光电性能即电流-电压(I-V)特性(如图1),主要体现在如下关键参数：填充因子FF、光电转换效率η。23.3转换效率(Conversionefficiency)转换效率表示太阳能电池将太阳能转化为电能的效率，即太阳电池片是将太阳辐射能直接转换成电能的一种器件，主体之间的半导体制成。太阳电池受到光辐射后，其吸收光能激发电子和空穴(正电荷),产生电流，称“光伏效应”。太阳电池的转换效率是衡量其性能阳电池的转换效率归结为测量它的光电性能，图2所示为测量光电性能的原理。由于光电性能与测试条件有关，必须在统一规定的标准测试条件下进行测量(或将测量结果换算到标准测试条件),才能鉴定太阳电池电性能的优劣。标准测试条件包括标准太阳光(标准光谱和标准辐照度)和标准测试温度。温度可以人工控制，标准太阳光可以人工模拟。使用模拟太阳光，光谱取决于光源的种类及滤光、反光系统。路电流的标定值来校准。电池材料组成、工作条件不同，测3图2太阳电池的光电性能5计量特性技术要求见表1。表1技术要求1最大输出功率P.以实际计量数据作为最终结果2太阳电池片有效面积标准太阳电池片有效面积实际值与标称值的最大允许偏差应在±0.5%以内。3以实际计量数据作为最终结果6.1环境条件 环境条件：温度：(25±2)℃,相对湿度不大于80%; 6.2测量标准及其它设备具体见表2。4表2校准用标准器主要技术指标校准项目12由标准探测器标定的太阳电池3I-V曲线测试仪电流电压测量仪表要求为6位半以上的直流数字源表47.1校准前检查7.1.2检查被校准太阳电池片的光敏面和窗口状况，清洁程度，有无裂纹、斑点、气泡7.2校准方法和步骤7.2.1校准光源总辐照度将标准太阳电池放到测量平面上，使其有效光敏面放在测试平面调整太阳模拟器的电流大小，使其经I-V曲线测试仪测量的短路电流为标准太阳电池的标定值，使其光源总辐照度为(1000±5)W/m²。7.2.2校准太阳电池转换效率7.2.2.1使用影像测量仪测量被校太阳电池片的长度和宽度并计算有效受光面积。将被校准太阳电池片放于测量平面同一位置上，用测温装置测量过样品台控温，使得在测试过程中，太阳电池温度维持在(25±2)℃。7.2.2.2在不改变太阳模拟器设置的条件下记录被校准太阳电池片的电流57.2.2.3由测得的I-V曲线可以得到最大输7.2.2.4太阳电池转换效率η通过公式(1)进行计算。S——电池面积(包括栅线面积在内的电池受光总面积),m²;8校准结果的表达a)标题：“校准证书”;b)实验室名称和地址；g)校准的日期，若与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日h)若与校准结果的有效性应用相关时，应对i)校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；j)本次校准所有测量标准的溯源性及有效性的说明；1)校准结果及其测量不确定度的说明；p)未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。6校准原始记录格式见附录A,格式上可依据实际情况做合理改动。校准证书内页格式见附录B。9复校时间间隔建议复校时间间隔为1年。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校7原始记录编码：环境温度：℃仪器名称：型号规格：校准日期：制造厂：设备状况：主要校准设备标准器名称编号准确度等级/最大允许误差/不确定度证书编号证书有效期至溯源机构校准员核验员81.太阳电池转换效率电池面积S2.电流-电压特性曲线：9附录B校准机构授权说明校准所依据的技术文件(代号、名称):校准所使用的主要计量器具：名称编号准确度等级/最大允许误差/不确定度证书编号证书有效期至溯源机构校准地点及其环境条件：地点：温度：相对湿度：其他：B.2校准证书校准结果页格式1.太阳电池转换效率转换效率η2.电流-电压特性曲线：C.1.2测量标准按照本校准方法，使用影像测量仪测量被校太阳电池的的I-V曲线可以得到最大输出功率P,计算太阳电池片转C.1.4测量模型准不确定度，太阳模拟器入射光辐照度引入的标准不确定度C.1.5标准不确定度分量C.1.5.1测量重复性引入的标准不确定度分量u1123最大功率示值(W)计算极差R=8.253-8.243=0.010W单个测得值的实验标准差：C.1.5.2I-V曲线测试仪引入的标准不确定度C.1.5.2.1I-V曲线测试仪分辨力引入的标准不确定度分量u₂测量结果显示的分辨力误差为±0.001W,半宽为0.001W,借计为均匀分布，取包含因C.1.5.2.2I-V曲线测试仪引入的标准不确定度分量u₃C.1.5.2.3合成标准不确定度C.1.5.3太阳模拟器引入的标准不确定度分量C.1.5.3.1标准太阳电池溯源引入的标准不确定度分量us利用光谱响应度类似的标准太阳电池标定太阳模拟器的光强时，通过IEC60904-4所描述的DSR方法对标准太阳电池的光谱响应度测量，计算得出STC条件下的短路电流及标展不确定度Ue₁(CV)=1.8%(k=2),故u₅=0.9%。C.1.5.3.2标准太阳电池和被校准太阳电池光谱失配引入的不确定度分量u₆由于标定太阳模拟器辐照度的标准太阳电池和被校准太阳电池光谱响应度不完全一致，将引入不确定度。本校准规范规定所用标准太阳电池和被校误差约为0.05%。C.1.5.3.3太阳模拟器辐照不稳定度引入的不确定度分量u7根据溯源证书可知，其辐照不稳定度为Ue=2.0%,k=2,则由辐照度的不稳定度引入的C.1.5.3.4太阳模拟器入射辐照度引入的不确定度分量u8太阳模拟器入射辐照度最大允许误差为±5W,半宽为5W,估计为均匀分布，取包含因C.1.5.3.5合成标准不确定度ug=√u5²+u₆²+u₇²+u₈²=1C.1.5.4温度控制偏差引入的不确定度分量温度的影响和太阳电池开路电压的温度系数相关。温度系电池的开路电压为594.6mV,如温度偏差是1℃,最大偏差为(2.02×1)/594.6]×100%C.1.5.5影像测量仪引入的标准不确定度分量C.1.5.5.1由测量重复性引入的标准不确定度分量u10在重复性条件下对电池片(210mm)边长进行连续测量，得到下列测量列，见表C.2。123456789C.1.5.4.2由影像测量仪引入的标准不确定度分量u10根据溯源证书可知，U=0.7μm,k=2则：C.1.5.