电池片电性能测试方法与设备

　　电池片电性能测试是光伏产业链中质量控制、分级定档(Binning)及研发迭代的核心环节。其核心目的是通过模拟标准测试条件(STC)，精确测量电池片的光电转换效率 (Efficiency)、开路电压 ( VocVoc​ )、短路电流 ( IscIsc​ )、填充因子 (FF) 等关键参数，并绘制I-V 曲线。

　　测试方法与设备

　　A. 稳态太阳模拟器测试 (Steady-State Solar Simulator) —— 实验室仲裁金标准

　　原理：使用氙灯或LED光源，配合滤光片，在样品表面产生稳定、均匀的光照。

　　标准要求：必须满足 IEC 60904-9 规定的 AAA级 标准：

　　光谱匹配度 (Spectral Match)：A级 (0.75-1.25)。

　　辐照不均匀度 (Irradiance Non-uniformity)：A级 (<2%)。

　　辐照不稳定度 (Temporal Instability)：A级 (<0.5%)。

　　流程：

　　校准：使用经标定的标准电池片(Reference Cell)校准光强至 1000 W/m²。

　　温控：将电池片温度控制在 25±1℃(通常使用真空吸盘温控台)。

　　扫描：电子负载从 VocVoc​ 到 IscIsc​ (或反向)进行快速扫描，记录I-V数据。

　　修正：根据实测温度、光强偏差修正至STC条件。

　　优势：精度高，重复性好，是第三方检测(如TÜV, CPVT)和研发数据的基准。

　　B. 脉冲太阳模拟器测试 (Pulse Solar Simulator) —— 产线在线分选主力

　　原理：利用氙灯发出毫秒级(通常<20ms)的高强度闪光。

　　优势：

　　无热效应：闪光时间极短，电池片温升可忽略，无需复杂的主动温控系统。

　　高速：配合自动化传输，测试节拍可达 <0.5秒/片，适合GW级产线。

　　2026趋势：多闪技术(Multi-flash)普及，通过多次不同光强的闪光拟合完整I-V曲线，消除电容效应影响，精度逼近稳态。

　　C. 量子效率测试 (QE / IPCE) —— 研发诊断核心

　　原理：使用单色仪将光分解为不同波长，测量电池在每个波长下的光电流响应。

　　输出：

　　外量子效率 (EQE)：入射光子转化为电子的效率。

　　内量子效率 (IQE)：扣除反射损失后，被吸收光子转化为电子的效率。

　　应用：诊断膜层减反射效果、体复合损失、表面复合损失，指导钝化层和发射极优化。

　　D. 电致发光 (EL) 与 光致发光 (PL) 成像

　　EL：给电池通正向电流，检测发出的近红外光。用于检测隐裂、断栅、黑芯、低并联电阻缺陷。

　　PL：用光激发电池发光。无需接触电极，可检测少子寿命分布、掺杂均匀性。

　　2026突破：高分辨率在线EL/PL集成到分选机中，实现“电性能+缺陷”同步分级。

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