I. СОДЕРЖАНИЕ Введение: почемуЧто такое IEC 60904 - 1?

В разработке, производстве, сертификации и торговле фотоэлектрическими продуктами его основные показатели производительности- Максимальная мощность (Pmax), напряжение открытого замыкания (Voc), ток короткого замыкания (Isc) и коэффициент заполнения (FF) - все это происходит непосредственно из характеристик I - V. Если методы измерения не будут согласованы, данные, измеренные различными лабораториями и оборудованием, будут несопоставимы, а торговые и технологические обмены по всей отрасли будут хаотичными.

Основной целью IEC 60904 - 1 являетсяСтандартизировать методы измерения для обеспечения того, чтобы испытания одного и того же образца в любой лаборатории, соответствующей стандарту, дали очень последовательные результатыЭтоОснова измерения мощности почти всех других стандартов фотоэлектрических испытаний, таких как IEC 61215 (долговечность компонентов) и IEC 61646 (тонкопленочные компоненты), является « стандартом в стандарте».

II. Основные условия тестирования: стандартные условия тестирования (СТК)

Измерения согласно МЭК 60904 - 1 должны бытьСтандартные условия испытаний (Стандартные условия испытания (STC)Выполняется ниже, что является эталоном для всех сопоставлений данных. СТС определяется как:

·Радиация (облучение): 1000 Вт/м²

·Температура батареи (Температура клетки): 25°С

·Спектр (Спектр): АМ 1.5G(Качество атмосферы является1.5 Глобальный стандартный спектр)

Ключевые моменты интерпретации:

1. температура батареи Температура окружающей среды:Стандарт четко требует, чтобы "температура перехода батареи" была 25°C. В реальных испытаниях компоненты производят тепло во время работы, и их температура обычно выше температуры окружающей среды. Поэтому тестирование обычно должно проводиться на платформе контроля температуры и контролироваться и исправляться до 25°C в режиме реального времени с помощью датчика температуры.

2. Спектральное совпадение:Спектр источника света симулятора должен соответствовать стандартной спектральной высоте AM 1.5G. Спектральное рассогласование является одним из основных источников погрешностей измерений. Стандарт регулируется спектральным соответствием (Spectral Match), которое требует соответствия между 0,75 и 1,25 в заданном диапазоне.

3. Равномерность облучения:Неравномерность облучения на испытательной плоскости может привести к ошибкам измерения, особенно для крупномасштабных компонентов. Стандарт строго требует пространственно - временной однородности облучения.

III. Требования к ключевому оборудованию и калибровка

Симулятор солнечной энергии (Solar Simulator)

Солнечный симулятор воспроизведен.Ключевое оборудование для условий « света» в STC. Стандарт присваивает им три ключевых рейтинга:

·Спектральная совместимость (Спектральный матч):Как отмечалось выше.

·Неравномерность облучения (Неединообразность излучения):Неравномерность в пределах всей испытательной зоны должна быть меньше ±2%.

·Нестабильность времени (Временная нестабильность):Во время измерений колебания облучения должны составлять менее ±1%.

Лаборатория должна быть выбрана в первую очередь.Симулятор обеспечивает максимальную точность измерений.

Четырехпроводная система измерений (Kelvin Sensing)

Стандарты настоятельно рекомендуются к использованиючетырехлинейный метод измеренияЧтобы получитьКривая I - V. Это связано с наличием сопротивлений проводов и контактных сопротивлений в испытательном контуре, которые создают значительное падение давления при измерении большого тока, что приводит к низким измерениям мощности.

·* * Линия force (Force Lines): * * отвечает за передачу тока, более толстый диаметр линии, используется для переноса больших токов.

·* * Линия Sense (Sense Lines): * * отвечает за измерение напряжения, более тонкий диаметр линии, обнаружение реального напряжения непосредственно на обоих концах устройства, избегая падения давления на проводе.

Четырехпроводные измерения позволяют получить точность.Ключи к Voc, Pmax и FF.

3. Контроль и измерение температуры

·Платформа контроля температуры:Обычно это металлическая пластина, внутренняя обтекаемая охлаждающей жидкостью, способная быстро стабилизировать образец на 25°C. Жизненно важное значение имеет однородность температуры поверхности платформы.

·Датчики температуры:Необходимо использовать калиброванные высокоточные датчики (например, PT100 / 1000). Датчик должен быть плотно установлен на обратной стороне образца и как можно ближе к месту, которое может представлять среднюю температуру образца. Для компонентов обычно требуется усреднение с использованием нескольких датчиков.

Справочные устройства (Reference Device)

Поскольку прямое измерение абсолютного облучения очень сложно, лаборатории обычно используютМаркированный компонентАккумулятор (Reference Cell / Module)Для настройки и мониторинга уровня облучения симулятора до 1000 Вт / м².

·Калибровка источника:Реферативные устройства должны регулярно отправляться в лабораторию (например, NREL, ISE, ESTI и т. Д.) для калибровки в соответствии с более высокими стандартами, чтобы обеспечить прослеживаемость их значений до международных стандартов.

·Спектральная реакция соответствует:В идеале спектральные реакции измеримого устройства и эталонного устройства должны быть как можно более последовательными, чтобы уменьшить погрешность (погрешность спектрального рассогласования), вызванную отклонением спектра симулятора от AM1.5G. В случае непоследовательности необходимо произвести расчет и исправление ошибок.

IV. Процесс тестирования и обработка данных

1. Предварительная обработка (стабилизации):Образец должен быть полностью освещен вблизи STC до испытания или в соответствии с требованиями соответствующих стандартов, чтобы его производительность была стабильной.

2. Настройка условий:Используйте эталонные устройства для регулировки облучения симулятора до 1000 Вт / м². Установите термостат и стабилизируйте его на 25°C (с учетом тепловой связи фактическая температура платформы может быть не 25°C).

3. Измерения:После стабилизации температуры образца и стабилизации облучения сканирование I - V проводится быстро. Скорость сканирования должна быть достаточно быстрой, чтобы избежать изменения температуры устройства во время сканирования.

4. Коррекция температуры и облучения:Измеренные исходные данные (Iraw, Vraw), если они не получены с точностью 25°C и 1000 Вт / м², должны быть скорректированы под STC в соответствии с формулой, представленной стандартом.

оИсправление тока:Isc линейно пропорционален облучению.

оКоррекция напряжения:Voc имеет отрицательную корреляцию с температурой (около - 0,3% / °C для Si).

5. Доклад:Окончательный отчет должен содержать исправленную кривую I - V и четко обозначать Voc, Isc, Pmax, Vmp, Imp, FF и фактические условия тестирования (облучение, температура).

V. Часто встречающиеся проблемы и передовая практика

·Ошибка спектрального рассогласования:Это самый большой источник ошибок. Стратегия реагирования заключается в использовании эталонных устройств, соответствующих спектральным реакциям технических типов измеримых устройств, таких как монокристаллический кремний, поликристаллический кремний, CIGS, перовскит.

·Температурный контроль не допускается:Убедитесь, что образец находится в хорошем тепловом контакте с терморегулирующей платформой (с использованием теплопроводного клея) и дает достаточное время стабилизации.

·Неправильная скорость сканирования:Слишком медленное сканирование может привести к повышению температуры, а слишком быстрое сканирование может привести к конденсаторному эффекту, влияющему на форму кривой. Скорость сканирования должна быть оптимизирована в соответствии с емкостью устройства и производительностью симулятора.

·Калибровка оборудования:Установите строгий план регулярной калибровки, включая проверку производительности симулятора, калибровку электрических параметров (мультиметр, электронная нагрузка) и калибровку датчика температуры.

VI. резюме

IEC 60904 - 1 предлагает общий язык и линейку для фотоэлектрического мира. Углубленное понимание его технических деталей и строгое соблюдение его требований к оборудованию, окружающей среде и рабочим процессам - это способ получения надежных, повторяемых и сопоставимых данных о фотоэлектрических характеристиках. С появлением новых технологий, таких как TOPCON N - типа, HJT и перовскит, предъявляются более высокие требования к точности испытаний. Соблюдение основных принципов IEC 60904 - 1 и понимание их физического значения имеют решающее значение для продвижения технологических инноваций и обеспечения справедливой торговли на рынке.