钙钛矿基叠层太阳电池I-V测试编制说明.pdf

《钙钛矿基叠层太阳电池I-V测试》（征求意见稿）

编制说明

（一）工作简况，包括任务来源、制定背景、起草过程等；

1、任务来源及制定背景

根据国家能源局综合司下达的《2023年能源领域行业标准制修订计划及外文

版翻译计划》（国能综通科技〔2023〕111号）。《钙钛矿基叠层太阳电池I-V测试》

由中国电器工业协会专家组(NEA/WG22)归口上报及执行，主管部门为中国电器工

业协会，标准项目编号为“能，牵头起草单位为隆基绿能科技股份

有限公司等。

叠层太阳电池作为最具潜力的新兴光伏技术，晶硅/钙钛矿串联叠层电池中

实现32.5%的转换效率，证明了钙钛矿基叠层电池在太阳能组件中的前景。然而，

在为光伏行业市场做好商业准备之前，必须解决重大的技术挑战。美国能源部太

阳能技术办公室将钙钛矿光伏产业化的主要技术障碍分为三类：稳定性和耐用性、

组件效率和制造。虽然目前产业端已给出多种解决办法，但是，开发并规范针对

钙钛矿基叠层太阳电池的测试标准对这些技术障碍作基本和定量的理解是很有

必要的。目前，国际上通用的测试方法均来自于国际电工委员会（IEC），然而IEC

的所有标准几乎都是为产业化光伏技术（Si、CdTe等）量身定做的，不能完全适

应钙钛矿基叠层太阳电池相关测试。

与晶硅电池相比，钙钛矿电池材料拥有独特的材料特性，特别是在光谱响应

及I-V测试中，钙钛矿电池显示出独有的迟滞响应特性，这就需要在钙钛矿基叠

层电池的测试中引入稳态光源以获得稳态的响应输出，同时针对其响应特性制定

可靠的信号采集和数据处理方法。因此，现有的针对硅电池的IEC测试标准并不

完全适用于钙钛矿基叠层太阳电池，现有的测试也可能过度或者促进钙钛矿基叠

层电池器件相关性能测试的不相关或非典型模式。

另一方面，针对钙钛矿基叠层太阳电池的测试中，测试参数、测试步骤以及

测试设备的性能也对最终的测试结果有着很大的差异。比如针对单结和叠层钙钛

矿太阳电池的光谱响应度测试中针对两种电池的偏压及偏光选择、总计测试时间、

测试设备性能水平以及整个测试步骤不统一，就会导致最终的测试数据差异；此

外，钙钛矿材料具有高效的光致发光和电致发光特性，因此，在基于钙钛矿电池

的叠层电池测试中需要考虑其发光特性对叠层子电池光电响应的影响。这些区别

于晶硅电池材料的钙钛矿材料本征特性引起的测试方法的差异不利于行业内信

息统一，不利于真正评估器件性能，从而不利于器件性能的改进提升。因此，为

了解决钙钛矿太阳电池面临的主要制约问题，进一步提升器件效率，采用统一的

测试标准，从而对如何确定器件性能达成共识，是非常重要且有必要的。

2、主要工作过程

（1）草案的调研与编写阶段：

隆基绿能股份有限公司（以下简称隆基绿能）于2021年成立了“钙钛矿-晶

硅叠层电池”研发团队，研发内容涵盖了原材料的合成，工艺的优化，以及电池

性能的测试与表征。经过了数年的探索，于2023年10月创造了33.9%的世界纪录。

在此期间，研发团队内成立了专门的标准起草工作组，开始参与并制定叠层电池

相关标准。2022年03月，工作组搜集现有的国内外标准相关资料，并进行了汇总、

整理和分析，初步撰写《钙钛矿基叠层太阳电池I-V测试》，并于2023年06月提交

国家能源局标委会工作会议讨论。

（2）第一次工作组会议

2024年4月12日在西安召开了《钙钛矿基叠层太阳电池I-V测试》行业标准工

作组会议，与会专家对标准一稿进行了讨论。

（3）第二次工作组会议

2024年6月18日在西安召开了《钙钛矿基叠层太阳电池I-V测试》行业标准第

二次工作组会议，与会专家对标准一稿进行了讨论并提出修改意见。

（4）2024年6月19日至2024年7月12日，标准编制组根据专家意见修改完善

标准草案，形成标准征求意见稿。

（二）标准编制原则、主要内容及其确定依据，修订标准时，还包括修订前后

技术内容的对比；

1、标准编制的原则

本标准的编写过程严格按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准

化文件的结构和起草规则》的格式要求。

2、主要内容的论据，解决的主要问题以及修订标准的差异

本标准考虑了钙钛矿基叠层太阳电池I-V测试的特殊性，相比与传统的晶硅

电池，钙钛矿基叠层电池的I-V测试不可再采用传统的快速I-V测试，而须采用

稳态I-V测试，