T-CPIA 0129-2025 钙钛矿-晶体硅两端叠层太阳电池光稳定性测试方法

T/CPIA0129-2025钙钛矿/晶体硅两端叠层太阳电池光稳定性测试方法前言本文件由中国光伏行业协会（CPIA）归口，2025年发布、2025年实施，为国内首部钙钛矿/晶体硅两端叠层太阳电池专属光稳定性测试方法团体标准。本文件针对两端叠层电池独有光谱匹配、子电池衰减不一致、光致衰减/光致增益特殊特性，统一稳态光老化测试流程、工况、数据处理与判定依据，解决传统晶硅、单结钙钛矿标准无法适配叠层电池测试的行业痛点，适用于叠层电池研发迭代、量产质控、第三方检测与产品认证。1范围本文件规定了钙钛矿/晶体硅两端叠层太阳电池（以下简称“叠层电池”）光稳定性测试的术语和定义、试验设备、试验条件、试验流程、数据处理、结果判定及试验报告要求。本文件仅适用于两端串联式钙钛矿/晶体硅叠层太阳电池片，包含但不限于钙钛矿顶电池+PERC、TOPCon、HJT晶体硅底电池结构；不适用于四端叠层电池、多结非晶硅叠层电池及组件级耐久测试。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T6495.1光伏器件第1部分：光电效应太阳电池参数测量GB/T6495.3光伏器件第3部分：地面用太阳电池光谱响应测量IEC60904-1太阳电池光电参数测试规范T/CPIA00XX钙钛矿太阳电池术语与通用测试方法3术语和定义3.1钙钛矿/晶体硅两端叠层太阳电池由宽带隙钙钛矿顶电池与窄带隙晶体硅底电池通过串联集成、两端引出结构形成的叠层光伏电池，电流匹配受限、电压叠加输出。3.2光致衰减（LID）叠层电池在持续标准光照条件下，因钙钛矿缺陷活化、离子迁移、晶硅少子寿命衰减导致的光电转换效率、填充因子、开路电压发生不可逆下降的现象。3.3光致增益（LIG）叠层电池光照初期出现的效率小幅抬升现象，主要由钙钛矿薄膜缺陷钝化、界面能级匹配优化引起。3.4稳态光老化测试在标准模拟太阳光、恒温、密闭无光扰环境下，对样品进行持续光照老化，定时测试电学参数，评价电池长期光稳定性能的试验方法。4试验设备与环境要求4.1太阳模拟器选用AAA级稳态太阳模拟器，满足如下要求：1.光谱匹配度：符合AM1.5G标准光谱；2.辐照不均匀度：≤±1%；3.时间不稳定性：≤±0.5%；4.辐照强度：标准1000W/m²。4.2测试系统具备I-V曲线全自动扫描功能，可精准测试开路电压Voc、短路电流Isc、填充因子FF、转换效率Eff，支持多点复测、数据自动记录。4.3恒温载台温度可控范围25℃～85℃，控温精度±0.5℃，保证测试与老化过程温度恒定。4.4试验环境洁净、避光、无风扰环境，环境湿度控制在45%±15%RH，无腐蚀性气体、无粉尘污染。5试验样品要求1.样品为完整制备、无破损、无划痕、无脱层的量产或实验级叠层电池片；2.样品需完成常温避光静置24h预处理，消除制备残余应力与瞬态效应；3.每组测试样品数量不少于3片，设置平行样，保证数据有效性；4.样品表面无遮挡、无污渍，电极完好、接触良好。6标准试验条件1.标准测试温度：25℃±0.5℃；2.标准辐照度：1000W/m²（AM1.5G）；3.老化试验温度：默认50℃±2℃（常规光稳测试）；高温强化测试可选用85℃；4.全程持续光照，无间断启停，禁止中途取出样品；5.测试间隔节点：0h、10h、50h、100h、200h、500h、1000h（可根据需求增减）。7试验步骤7.1初始参数测试（0h）1.将预处理完成的样品放置于恒温载台，恒温至25℃稳定；2.校准太阳模拟器辐照度，完成设备归零校准；3.逐片测试样品I-V参数，记录初始Voc、Isc、FF、Eff，作为基准数据；4.拍照留存样品初始外观状态。7.2稳态光老化加载1.调整载台温度至试验设定温度，待温度稳定后开启持续光照；2.样品全程正面受光，保持位置固定、辐照均匀；3.试验过程实时监测温度、辐照、湿度，出现异常立即记录并暂停试验；4.严禁触碰样品、改变摆放角度、中断光照。7.3阶段性参数复测1.到达设定老化时长后，关闭光照，样品自然降温至25℃恒温状态；2.统一工况复测I-V全套参数，记录每一组数据；3.观察样品外观，记录变色、斑点、脱层、烧蚀、裂纹等异常缺陷；4.复测完成后立即恢复光照老化，进入下一阶段试验。7.4试验终止条件满足任意一项即可终止试验：1.达到预设最大老化时长（标准1000h）；2.样品效率衰减至初始值的80%以下；3.样品出现结构性损坏、脱层、大面积烧蚀，无法继续测试；4.设备故障、环境失控导致试验数据失效。8数据处理与计算方法8.1归一化效率衰减率以初始效率为基准，计算各时长归一化效率：归一化效率=实时测试效率/初始效率×100%效率衰减率=（初始效率−实时效率）/初始效率×100%8.2数据有效性判定平行样品数据极差不得大于3%，超差数据予以剔除，重新补测；所有数据取平均值作为最终试验结果。8.3光稳特征判定1.初期0～50h出现效率小幅上升判定为光致增益（LIG），属于正常叠层电池特性；2.50h后持续平稳衰减判定为稳态光致衰减；3.无规律突变、断崖式衰减判定为样品失效或试验异常。9结果判定标准本标准以1000h稳态光照老化作为核心考核指标：1.优等品：1000h归一化效率≥90%，无外观缺陷、参数平稳衰减；2.合格品：1000h归一化效率≥80%，无结构性损坏；3.不合格：1000h效率＜80%，或出现脱层、烧蚀、裂纹、性能断崖衰减。10试验报告要求试验报告必须包含以下完整内容：1.标准依据：T/CPIA0129-2025；2.样品信息：结构型号、批次、制备工艺、样品数量；3.试验设备参数、试验环境、老化温度、总时长；4.各时间节点I-V全套参数、归一化效率数据表；5.效率衰减曲线、样品前后对比照片；6.试验异常记录、数据判定结论；7.测试人员、审核人员、测试日期。11质量控制与注意事项1.叠层电池对光谱匹配高度敏感，测试前必须完成光谱校准，杜绝光谱偏移导致数据失真；2.严禁低温、高温骤变工况，防止钙钛矿薄膜热胀冷缩产生分层缺陷；3.测试接触电极压力保持一致，避免接触电阻波动