《雙面發(fā)電光伏組件電參數(shù)測試方法》

ICS27.160

F12

+CPIA

中國光伏行業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)

CPIAXXX—201X

雙面發(fā)電光伏組件電參數(shù)測試方法

TestMethodforElectricalParametersofBifacialPVModule

（征求意見稿）

（在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上）

（本稿完成日期:2017-08-10）

201X-XX-XX發(fā)布201X-XX-XX實施

中國光伏行業(yè)協(xié)會發(fā)布

CPIAXXX—201X

雙面發(fā)電光伏組件電參數(shù)測試方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了模擬太陽光下，雙面發(fā)電光伏組件的術(shù)語和定義、測試條件、試驗樣品、測試方法、

數(shù)據(jù)處理和測試報告等。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于雙面發(fā)電光伏組件電參數(shù)的室內(nèi)測試。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T2297太陽光伏能源系統(tǒng)術(shù)語

IEC60904-1光伏器件.第1部分:光伏電流-電壓特性的測量（photovoltaic

devices—part1：Measurementofphotovoltaiccurrent-voltagecharacteristics）

IEC60904-2光伏器件第2部分:光伏基準(zhǔn)設(shè)備的要求（photovoltaic

devices—part2：Requirementsforreferencesolardevices）

IEC60904-4光伏器件第4部分：光伏標(biāo)準(zhǔn)器件的溯源鏈建立程序（Photovoltaicdevices-

Part4:Referencesolardevices-Procedureforestablishingcalibrationtraceability）

IEC60904-9光伏器件第9部分:太陽模擬器的性能要求（photovoltaicdevices-Part9:solar

simulatorperformancerequirements）

IEC61215地面用晶體硅光伏組件設(shè)計鑒定和定型（Crystallinesiliconterrestrial

photovoltaic（PV）modules—Designqualificationandtypeapproval）

3術(shù)語和定義

GB/T2297界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

雙面發(fā)電光伏組件bifacialPVmodule

正面和背面都能將光能轉(zhuǎn)換為電能的光伏組件。

3.2

正面frontside

同等測試條件下，光伏組件中功率相對較高的一面。

3.3

背面rearside

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同等測試條件下，光伏組件中功率相對較低的一面。

4測試條件

4.1測試設(shè)備要求

4.1.1太陽模擬器

用于測量組件的太陽模擬器，要求最高光照強(qiáng)度可達(dá)1000W/m2，同時滿足IEC

60904-9中規(guī)定的AAA級要求，光照面積大于組件面積。

4.1.2標(biāo)準(zhǔn)器件

滿足IEC60904-2和IEC60904-4規(guī)定的一級標(biāo)準(zhǔn)器件的要求。

4.1.3非反射背景材料

在組件光譜響應(yīng)波長范圍內(nèi)反射率≤7%，透射率≤5%，非反射背景材料的兩面要一致。

4.1.4測試平臺

包括測試支架或軌道，使測試樣品與雙面發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)組件在與入射光線垂直的相同平面。

4.1.5溫度測試儀

用于測試組件溫度，要求精度±1℃，重復(fù)性±0.5℃。

4.2測試環(huán)境條件

溫度為（25±1）℃；相對濕度為（50±20）％。

5試驗樣品

雙面發(fā)電光伏組件試驗樣品無IEC61215中規(guī)定的外觀缺陷。

6測試方法

6.1太陽模擬器校準(zhǔn)

6.1.1將標(biāo)準(zhǔn)器件正面朝向光源放置在太陽模擬器上，對太陽模擬器進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)過程中，將組件背

面及支架與雙面發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)組件接觸邊緣部分用非反射背景材料完全覆蓋。如圖1所示。

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圖1雙面發(fā)電組件正面測試示意圖

6.1.2根據(jù)IEC60904-1測試標(biāo)準(zhǔn)器件在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下的開路電壓、短路電流、填充因子、額定電流、

額定電壓、最大功率，重復(fù)測量5次，修正后的短路電流的差異應(yīng)小于1%。

6.2測試方法

6.2.1將雙面發(fā)電光伏組件正面朝向光源放置在太陽模擬器上（見圖1）,與雙面發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)組件校準(zhǔn)測試

放置位置保持一致，確保組件背面及支架與雙面發(fā)電光伏組件接觸邊緣部分用非反射背景材料完全覆

蓋。

6.2.2按照IEC60904-1進(jìn)行I-V測試，記錄測量值。如在非標(biāo)準(zhǔn)條件下測試數(shù)值，則根據(jù)IEC60891

的相關(guān)規(guī)定，將實測電流-電壓特性修正到STC條件。

6.2.3記錄雙面發(fā)電光伏組件正面開路電壓Vocfront、雙面發(fā)電光伏組件正面短路電流Iscfront、雙面

發(fā)電光伏組件正面填充因子FFfront、雙面發(fā)電光伏組件正面額定電流Imfront、雙面發(fā)電光伏組件正面

額定電壓Vmfront、雙面發(fā)電光伏組件正面最大功率Pmaxfront。

6.2.4如圖2所示，將選定的雙面發(fā)電光伏組件背面朝向光源放置在太陽模擬器上，與正面測試放置位

置保持一致，確保組件正面及支架與雙面發(fā)電光伏組件接觸邊緣部分用非反射背景材料完全覆蓋。

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圖2雙面發(fā)電組件背面測試示意圖

6.2.5重復(fù)步驟6.2.2的測試，記錄雙面發(fā)電光伏組件背面最大功率Pmaxrear。

7數(shù)據(jù)處理

7.1雙面發(fā)電增益率按照公式（1）進(jìn)行計算：

Pmax

Rrear..................................(1)

Pmaxfront

式中：

R—雙面發(fā)電增益率；

—反射系數(shù)，與組件運(yùn)行條件有關(guān)，包括地理位置、光照條件、地面/水面條件、組件安裝方

式和角度、時間/季節(jié)等。本規(guī)范根據(jù)適合于雙面發(fā)電光伏組件應(yīng)用的典型條件，實驗室模擬測試及實

證數(shù)據(jù)，統(tǒng)一取值0.135。

Pmaxfront—雙面發(fā)電光伏組件正面最大功率值，單位為瓦（W）；

—雙面發(fā)電光伏組件背面最大功率值，單位為瓦（W）。

7.2雙面發(fā)電光伏組件最大功率PmaxBiFi按照公式（2）進(jìn)行計算：

PmaxBiFiPmaxfront(1R).............................(2)

式中：

—雙面發(fā)電光伏組件最大功率值，單位為瓦（W）。

7.3雙面發(fā)電光伏組件開路電壓VocBiFi和開路電壓修正因子分別按照公式（3）和公式（4）進(jìn)行計

算：

VocBiFiVocfront.................................(3)

式中：

Vocfront—雙面發(fā)電光伏組件正面開路電壓，單位為伏特（V）；

—開路電壓修正因子。

第4頁

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NkT

lnSTCfr............................................(4)

Aq

STCf

式中：

N—雙面發(fā)電光伏組件電池片數(shù)；

k—玻爾茲曼常數(shù)，單位為焦耳每開（J/K）；

T—溫度，單位為開爾文（K）；

A—電池理想因子，取值1；

q—電子電荷，單位為庫侖（C）；

2

STCf—STC條件下光照強(qiáng)度，單位為瓦每平方米（W/m）；

2

r—背景反射光平均光照強(qiáng)度，取值135W/m。

7.4雙面發(fā)電光伏組件額定電壓VmBiFi按照公式（5）進(jìn)行計算：

VVmBiFimfrontβ...................................(5)

式中：

Vmfront—雙面發(fā)電光伏組件正面額定電壓，單位為伏特（V）。

7.5雙面發(fā)電光伏組件填充因子FFBiFi按照公式（6）進(jìn)行計算：

FFBiFiFFfront.....................................(6)

式中：

FFfront—雙面發(fā)電光伏組件正面填充因子。

7.6雙面發(fā)電光伏組件短路電流IscBiFi按照公式（7）進(jìn)行計算：

IscBiFiIscfront(1R)................................(7)

式中：

Iscfront—雙面發(fā)電光伏組件正面短路電流，單位為安培（A）。

7.7雙面發(fā)電光伏組件額定電流ImBiFi按照公式（8）進(jìn)行計算：

ImImfront(1R)...................................(8)

式中：

Imfront—雙面發(fā)電光伏組件正面額定電流，單位為安培（A）。

第5頁

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8報告

報告應(yīng)至少包含以下內(nèi)容：

a)樣品規(guī)格型號、編號；

b)測試儀器名稱和型號；

c)測試項目及測試結(jié)果；

d)本標(biāo)準(zhǔn)編號；

e)測量單位名稱、地址和測量者；

f)測試日期。

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CPIAXXX—201X

前言

本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2009給出的規(guī)則編寫。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國光伏行業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：……

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：

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雙面發(fā)電光伏組件電參數(shù)測試方法

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了模擬太陽光下，雙面發(fā)電光伏組件的術(shù)語和定義、測試條件、試驗樣品、測試方法、

數(shù)據(jù)處理和測試報告等。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于雙面發(fā)電光伏組件電參數(shù)的室內(nèi)測試。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T2297太陽光伏能源系統(tǒng)術(shù)語

IEC60904-1光伏器件.第1部分:光伏電流-電壓特性的測量（photovoltaic

devices—part1：Measurementofphotovoltaiccurrent-voltagecharacteristics）

IEC60904-2光伏器件第2部分:光伏基準(zhǔn)設(shè)備的要求（photovoltaic

devices—part2：Requirementsforreferencesolardevices）

IEC60904-4光伏器件第4部分：光伏標(biāo)準(zhǔn)器件的溯源鏈建立程序（Photovoltaicdevices-

Part4:Referencesolardevices-Procedureforestablishingcalibrationtraceability）

IEC60904-9光伏器件第9部分:太陽模擬器的性能要求（photovoltaicdevices-Part9:solar

simulatorperformancerequirements）

IEC61215地面用晶體硅光伏組件設(shè)計鑒定和定型（Crystallinesiliconterrestrial

photovoltaic（PV）modules—Designqualificationandtypeapproval）

3術(shù)語和定義

GB/T2297界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

雙面發(fā)電光伏組件bifacialPVmodule

正面和背面都能將光能轉(zhuǎn)換為電能的光伏組件。

3.2

正面frontside

同等測試條件下，光伏組件中功率相對較高的一面。

3.3

背面rearside

第1頁

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同等測試條件下，光伏組件中功率相對較低的一面。

4測試條件

4.1測試設(shè)備要求

4.1.1太陽模擬器

用于測量組件的太陽模擬器，要求最高光照強(qiáng)度可達(dá)1000W/m2，同時滿足IEC

60904-9中規(guī)定的AAA級要求，光照面積大于組件面積。

4.1.2標(biāo)準(zhǔn)器件

滿足IEC60904-2和IEC60904-4規(guī)定的一級標(biāo)準(zhǔn)器件的要求。

4.1.3非反射背景材料

在組件光譜響應(yīng)波長范圍內(nèi)反射率≤7%，透射率≤5%，非反射背景材料的兩面要一致。

4.1.4測試平臺

包括測試支架或軌道，使測試樣品與雙面發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)組件在與入射光線垂直的相同平面。

4.1.5溫度測試儀

用于測試組件溫度，要求精度±1℃，重復(fù)性±0.5℃。

4.2測試環(huán)境條件

溫度為（25±1）℃；相對濕度為（50±20）％。

5試驗樣品

雙面發(fā)電光伏組件試驗樣品無IEC61215中規(guī)定的外觀缺陷。

6測試方法

6.1太陽模擬器校準(zhǔn)

6.1.1將標(biāo)準(zhǔn)器件正面朝向光源放置在太陽模擬器上，對太陽模擬器進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)過程中，將組件背

面及支架與雙面發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)組件接觸邊緣部分用非反射背景材料完全覆蓋。如圖1所示。