T／CPIA 0019.2-2020 标准规范下载简介

T／CPIA 0019.2-2020 双面发电光伏组件电参数测试方法 第2部分：公式法简介：

T/CPIA 0019.2-2020是中国光伏行业协会（China Photovoltaic Industry Association, CPIA）发布的一项标准，它详细规定了双面发电光伏组件的电参数测试方法，其中第2部分主要介绍了公式法的概要。

公式法是通过数学来计算和预测光伏组件的电性能。在光伏组件中，主要包括以下几个关键电参数：

1. 光伏电池的短路电流（Isc）：这是在无光照负荷下，电池两端的电压为零时的电流，可以通过I-V曲线得到，也可以通过Stefan-Boltzmann定律和吸光系数等物理参数计算。

2. 开路电压（Voc）：在没有外部负载时，电池可以达到的最大电压，可以通过光照强度、温度等因素影响的电压-光照关系或电池的Shockley-Queisser极限电压公式计算。

3. 最大功率点（Pmpp）：在工作电压和电流下，光伏组件输出的最大功率，可以通过I-V曲线找到，也可以通过伊顿-拉得公式（Eaton-Rice equation）进行估算。

4. 转换效率（η）：光伏组件将光能转化为电能的效率，可以通过（Pmpp * Voc）/（P0 * A）计算，其中P0是入射光功率，A是组件面积。

公式法在光伏组件性能测试中广泛应用，可以帮助快速、准确地评估组件的性能，但实际测试中可能还需要结合实际测量数据进行校准和验证。

T／CPIA 0019.2-2020 双面发电光伏组件电参数测试方法 第2部分：公式法部分内容预览：

双面标准测试条件bifacialstandardtestcondition(BSTC) 满足大气质量为AM1.5、测试环境温度为25℃、正面辐照度为10

量为AM1.5、测试环境温度为25℃、正面辐照度为1000W/m及背面辐照度为100W/m的测

组件背面和正面短路电流值，将所测背面和正面短路电流比值与反射系数进行乘积得到双面发电光伏组 件电流增益率，使用双面发电光伏组件电流增益率等参数并结合半导体物理学原理对双面发电光伏组件 的正面电参数进行修正，最终得到双面发电光伏组件的双面电参数。双面发电光伏组件测试等效电路图 如图1所示。

GB 50482-2009 铝加工厂工艺设计规范 附条文说明说明： 双面发电光伏组件正面光生电流： M 双面发电光伏组件背面光生电流； J 双面发电光伏组件暗饱和电流； Rao 双面发电光伏组件并联电阻； R。 ——双面发电光伏组件串联电阻。

电光伏组件电流增益率按公式（1）进行计算：

图1双面发电光伏组件测试等效电路图

SC Y =αX Isc

只： R 一一双面发电光伏组件电流增益率； α一一反射系数，与组件运行条件有关，包括地理位置、光照条件、地面/水面条件、组件安装方 式和角度、时间/季节等。本标准根据适合于双面发电光伏组件应用的双面标准测试条件， 实验室模拟测试及实证数据，统一取值0.1； 双面发电光伏组件背面短路电流，单位为安培（A）； IsCoont 双面发电光伏组件正面短路电流，单位为安培（A）。

5. 1.2 标准器件

5.1.3非反射背景材料

5. 1.4 测试平台

包括测试支架或轨道，使测试样品与双面发电标准光伏组件在与中心入射光线方向垂直的相

用于测试组件温度，要求精度±1℃，重复性±0.

温度为（252）℃； 相对湿度为不大于75%。

7.1将双面发电光伏组件正面朝向光源放置在太阳模拟器测试支架或轨道上（见图2）与标准器件校 准测试放置位置保持一致，确保组件背面及支架与双面发电光伏组件接触边缘部分用非反射背景材料完 全覆盖。

图2双面发电组件测试示意图

电光伏组件开路电压VocBiFi按照公式（2）进行

式中： β 一一电压修正值。 电压修正值按照公式（3）进行计算：

式中： V 双面发电光伏组件等效串联电池片数； k 玻尔兹曼常数，单位为焦耳每开（J/K）； T 温度，单位为开尔文（K）； A 一 光伏组件理想因子，推荐取值1.2； a 一一电子电荷，单位为库仑（C）。

电光伏组件短路电流IsCBi:按照公式（4）进行计

ISCiFi = IsC from (1 + R). 1

伏组件最大功率点电压VmBiFi按照公式（5）进

式中： Vm fot 一 双面发电光伏组件正面最大功率点电压，单位为伏特（V）； Nrs 一STC条件下双面发电光伏组件等效串联电阻，单位为欧姆（Q）； Im front 双面发电光伏组件正面最大功率点电流，单位为安培（A）。 双面发电光伏组件最大功率点电流Impar.按照公式（6）进行计算：

8.5双面发电光伏组件填充因子FF按照公式（7）进行计算：

Im BiFi = Im from (1 + R

8.7以上电参数的推导过程参见附录A。

aXBiFi=VoCBiFi×IsCBiFi×FFB (8

告应至少包含以下内容： 样品规格型号、编号； 测试仪器名称和型号； 测试所用辐照度； 双面发电光伏组件正面测试项目及测试结果，测试结果至少包含双面发电光伏组件正面最大功 率（Pmaxfron）、正面短路电流（IsCront）、正面开路电压（VoCront）、正面最大功率点 电流（Imront）、正面最大功率点电压（Vmront）、正面填充因子（FFront）；

双面发电光伏组件测试项目及测试结果，测试结果至少包含双面发电光伏组件最大功率 （PmaxBiFi）、双面发电光伏组件电流增益率（R）、双面发电光伏组件短路电流（IsCBiFi） 双面发电光伏组件开路电压（Voc BiF:）、双面发电光伏组件最大功率点电流（ImBiFi）、双 面发电光伏组件最大功率点电压（VmBiFi）、双面发电光伏组件填充因子（FFBiFi）； f）本标准编号； 测量单位名称、地址和测量者； h 测试日期

A.1开路电压VocBai

由半导体物理学原理，光伏组件开路电压计算公式按公式A.1计算：

其中，双面发电光伏组件正面、背面的非平衡空穴浓度相同A.5，即 Apfront =Aprear.. 由此可得，双面发电组件正背面开路电压相等，如A.6计算所示：

Ad n/2 VoCrear Aq n

一一双面发电光伏组件反向饱和电流，单位为安培（A）。 则双面发电光伏组件正面、背面的短路电流理论计算公式A.8和A。9分别为

lofront 双面发电光伏组件正面反向饱和电流，单位为安培（A）； orear 双面发电光伏组件背面反向饱和电流，单位为安培（A）。 综上可得JC∕T 594-1995 松散型隔热镇水材料(粉)，双面发电组件开路电压计算公式如A.10计算：

Iscfron Nk7 lofront IsCrear

将双面发电光伏组件的开路电压对辐照强度进行

TsCfront aVoCBiFi aln NkT (lofront + 1 NkT ao Aq ao Aq X( Orear NkT (Orear + OsTe) VoCBiFi = VoCfront + ×ln Aq OSTC

即，最终得到双面发电组件开路电压与单面组件开路电压和背面光强计算公式A.11： VoCBiFi=VoCfront+

B —修正因子，取β=

高层建筑工程施工组织设计A.2短路电流IsCnia

双面发电光伏组件短路电流IsCBiFi公式推导过程如下： 从宏观角度分别计算双面发电组件正背面整体光学反射和吸收情况，推导出双面发电组件正背面短 路电流计算方程A.12和A.13：