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中华人民共和国国家标准

光伏器件 第11部分：晶体硅太阳电池初始光致衰减测试方法

Photovoltaic devices-Part 11：Test method of initial light-induced degradation of crystalline silicon solar cell
GB／T 6495．11-2016

发布日期：2016年4月25日
实施日期：2016年11月1日

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
       中国国家标准化管理委员会                发布

前言

    GB／T 6495《光伏器件》由以下部分组成：
    ——第1部分：光伏电流-电压特性的测量；
    ——第2部分：标准太阳电池的要求；
    ——第3部分：地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据；
    ——第4部分：晶体硅光伏器件的I-V实测特性的温度和辐照度修正方法；
    ——第5部分：用开路电压法确定光伏(PV)器件的等效电池温度(ECT)；
    ——第7部分：光伏器件测量过程中引起的光谱失配误差的计算；
    ——第8部分：光伏器件光谱响应的测量；
    ——第9部分：太阳模拟器性能要求；
    ——第10部分：线性特性测量方法；
    ——第11部分：晶体硅太阳电池初始光致衰减测试方法。
    本部分为GB／T 6495的第11部分。
    本部分按照GB／T 1．1-2009给出的规则起草。
    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这些专利的责任。
    本部分由全国半导体设备和材料标准化技术委员会(SAC／TC 203)提出并归口。
    本部分起草单位：无锡尚德太阳能电力有限公司、中国电子技术标准化研究院。
    本部分主要起草人：龚海丹、王国峰、梁哲、朱景兵、冯亚彬、裴会川。

1 范 围

    GB／T 6495的本部分规定了地面用晶体硅太阳电池(以下简称“电池”)初始光致衰减的测试方法，包括术语、定义和符号、方法原理、仪器装置、样品、测试步骤、结果处理和报告等内容。
    本部分适用于地面用晶体硅太阳电池初始光致衰减的测试。

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／T 27025 检测和校准实验室能力的通用要求
    IEC 60904-1 光伏器件 第1部分：光伏电流-电压特性的测量(Photovoltaic devices-Part 1：Measurement of photovoltaic current-voltage characteristics)
    IEC 60904-9 光伏器件 第9部分：太阳模拟器性能要求(Photovoltaic devices-Part 9：Solar simulator performance requirements)

3 术语、定义和符号

3．1 术语和定义
    下列术语和定义适用于本文件。

3．1．1
    初始光致衰减 initial light-induced degradation
    电池使用初期，经过一定时间的光照后，其内部产生缺陷使少数载流子寿命降低，从而引起电池的最大输出功率下降。

3．2 符号
    下列符号适用于本文件。
    P₁——电池未经过初始光致衰减，在标准测试条件下的最大输出功率；
    P_F——电池经过初始光致衰减，在标准测试条件下的最大输出功率趋于稳定后的最大输出功率。

4 方法原理

    在一定条件下，使用一定辐照量的室内模拟光照射电池，使其产生初始光致衰减。通过比较光致衰减前和光致衰减后电池在标准测试条件下的最大输出功率，计算电池的初始光致衰减率。标准测试条件(1000W ／㎡，25℃，AM1．5)下电池最大输出功率的测量根据IEC 60904-1的规定进行。

5 仪器装置

    所需仪器装置如下：
    a) 光源1：符合IEC 60904-9规定的AAA级脉冲模拟光源。
    b) 光源2：符合IEC 60904-9规定的CCC级或更高级别稳态模拟光源。
    c) 带积分器的辐照度检测装置。
    d) 电池和标准光伏器件共平面的测试平台。
    e) 精确度为±1℃的电池温度测量装置。
    f) 符合IEC 60904-9规定的标准光伏器件。
    g) 使测试平台与入射光线保持垂直的装置。
    h) 符合IEC 60904-1规定的测量I-V的装置。

6 样 品

    应从具有相同设计的产品中随机抽取至少20片样品，样品抽取后应在遮光条件下送至测试平台，样品移除遮挡后应立即开始测试。

7 测试步骤

7．1 移除电池样品的遮挡物，立即用光源1按照IEC 60904-1的规定，测量电池样品在标准测试条件(1000W／㎡，25℃，AM1．5)下的最大输出功率，记为P_I。

7．2 在使用光源2对电池样品进行照射时，应先用标准光伏器件将辐照度校正为600W／㎡～1000W／㎡之间，并设定一个测量辐照度值，监控并记录测试过程中的辐照度值，保证测试过程中辐照度波动小于设定值的10％。同时，在测试过程中应控制电池温度在50℃～70℃范围内，环境相对湿度小于70％。

7．3 将电池样品放置在光源2下进行辐照量2kW·h·m^-2的连续光老炼。光老炼结束后，使用光源1按照IEC 60904-1的规定，测量电池样品在标准测试条件(1000W／㎡，25℃，AM1．5)下的最大输出功率。

7．4 继续使用光源2对电池样品进行辐照量1kW·h·m^-2的连续光老炼。光老炼结束后，使用光源1按照IEC 60904-1的规定，测量电池样品在标准测试条件(1000W／㎡，25℃，AM1．5)下的最大输出功率。

7．5 重复7．4，直至电池样品在标准测试条件(1000W／㎡，25℃，AM1．5)下的最大输出功率趋于稳定。最大输出功率趋于稳定是指在两个连续光老炼周期内(以辐照量1kW·h·m^-2的连续光照为一个光老炼周期)，电池在标准测试条件(1000W／㎡，25℃，AM1．5)下的最大输出功率满足下列条件：

  式中：
        P_max——P_STC1、P_STC2和P_STC3中的最大值；
        P_min——P_STC1、P_STC2和P_STC3中的最小值；
        P_average——P_STC1、P_STC2和P_STC3的平均值。
    注1：P_STC1为在两个连续光老炼周期内，进行前一个光老炼周期前，电池在标准测试条件下的最大输出功率；P_STC2为进行前一个光老炼周期后，电池在标准测试条件下的最大输出功率；P_STC3为进行后一个光老炼周期后，电池在标准测试条件下的最大输出功率。
    注2：测试过程中，在每个光老炼周期后，应使用相同的标准光伏器件和光源1，测量电池样品最大输出功率，以减少对测量结果的影响。

7．6 记录电池样品在标准测试条件(1000W／㎡，25℃，AM1．5)下的最大输出功率趋于稳定后的最大输出功率，记为P_F。

7．7 记录电池样品在标准测试条件(1000W／㎡，25℃，AM1．5)下的最大输出功率趋于稳定时的累积辐照量。如果累积辐照量大于10kW·h·m^-2时，电池样品在标准测试条件(1000W／㎡，25℃，AM1．5)下的最大输出功率还未趋于稳定，则可将该电池样品剔除，重新抽样，重复步骤7．1～7．7。

8 结果处理

8．1 每片电池的初始光致衰减率按式(1)计算：

   式中：
        D_i——每片电池的初始光致衰减率，i＝1，2，…，n；
        P_I——电池未经过初始光致衰减，在标准测试条件下的最大输出功率；
        P_F——电池经过初始光致衰减，在标准测试条件下的最大输出功率趋于稳定后的最大输出功率。

8．2 电池的平均初始光致衰减率按式(2)计算：

  

式中：

        D——电池的平均初始光致衰减率；
        D_i——每片电池的初始光致衰减率；
        n——电池数量。

9 报 告

    报告应符合GB／T 27025的要求，包括下列信息：
    a) 测试项目名称；
    b) 实验室的名称和地址，进行测试的地点(如果与实验室的地址不同)；
    c) 报告和报告每一页的唯一性标识；
    d) 客户的名称和地址；
    e) 测试样品的描述、状态和识别，包括样品尺寸；
    f) 测试环境；
    g) 必要时，应注明收到测试样品的日期和测试日期；
    h) 必要时，应给出抽样计划和程序；
    i) 使用的测试方法的识别；
    j) 对测试方法的任何偏离、增加或删减，以及具体试验的相关信息，如测试环境温度和相对湿度；
    k) 标准光伏器件的描述；
    1) 有适当图、表或照片支持的测试结果；
    m) 必要时，测试结果不确定度的声明；
    n) 对测试报告内容负责人员的签名或其他等效识别标识；
    o) 相关时，测试结果仅与被检测样品有关的声明。

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