太阳能光伏电池标准 IEC 61427-2005(中文版)
国际标准 IEC 61427
第2版 2005.5
光伏太阳能系统（PVES）
储能二次电池和电池组
―――一般要求和试验方法
目录前言
1．适用范围
2．标准性参考文献
3．术语和定义
4．使用条件
4．1 光伏能源系统
4．2 二次电池和电池组
4．3 通用运行条件
5．一般要求
5．1 机械耐受性
5．2 充电效率
5.3 深放电保护
5．4 标记
5．5 安全
5．6 文件
6．功能特性
7．通用试验条件
7．1 测量仪表精度
7．2 测试样品的准备和维护
8．试验方法
8．1 容量实验
8．2 循环耐久试验
8．3 荷电保持试验
8．4 光伏用途循环耐久试验（极端条件）9．试验的推荐采用
9．1 型式试验
9．2 验收试验
前言
1）国际电工技术委员会（International Electrotechnical Commission――IEC）是一个全球性的、包括所有国家的电工技术委员会（IEC国家委员会）的标准化组织。
IEC的目的是推进所有电气和电子领域有关标准化方面的国际合作。为此目的，除了其它的活动之外，IEC出版国际标准、技术规范、技术报告、公开可获得的规范和指导（下称IEC出版物）。出版物的准备都是委托各技术委员会进行；任何IEC 国家委员会对于所涉及的出版物感兴趣都可以参加准备工作。在出版物的准备过程中，与IEC有联系的国际的、政府的和非政府组织也可以参加。IEC与国际标准化组织（International Organization for Standardization ---ISO）按照两个组织一致同意的条件密切合作。
2）IEC对于技术问题所作出的结论和决议都尽可能地代表了相关问题国际上的一致意见，因为每一个技术委员会都有来自所有感兴趣的IEC国家委员会的代表。
3）IEC出版物的形式为国际上推荐采用，而且在这个意义上也已被IEC各国家委员会所接受。尽管已经尽力做到IEC出版物的技术内容准确无误，但IEC不能对其使用的方式或最终用户的误解负责。
4）为了促进国际上的一致性，所有IEC国家委员会都承诺在其国家的或地区的出版物中尽最大可能的明确使用IEC出版物。IEC出版物和国家的或地区的出版物之间的任何差异都需要在后者的出版物中予以明确标明。
5）IEC不提供其认可的程序，也不对任何声称符合IEC出版物的设备负责。
6）所有用户都应确保他们所持有的是最新版本。
7）对于由于使用或信任本出版物或其它IEC出版物所导致的任何人身伤害、财产损失或其它任何性质的损害――不论是直接的还是间接地――或者其它的费用（包括法律费用）和开销，都与IEC或其经理、雇员、服务人员或代理――包括个体的专家和技术委员会以及IEC国家委员会的委员无关。
8）注意该出版物引用的参见标准。对于正确使用本出版物，使用这些参见出版物是必须的。
9）注意本出版物的某些内容可能是专利权的标的。IEC没有责任标明任何或所有这些专利权。
IEC 61427 标准由IEC 21 技术委员会――二次电池和电池组――准备。
该第2版取代了1999年公布的第一版。该版本包括了一些技术方面的修改。
第二版在该文件第一版本的基础上重新组织，在使用条件、一般要求、功能特性、通用试验条件、试验方法以及试验的推荐采用等方面更加清晰，目的是让最终用户更容易理解。试验方法在两种不同的技术――铅酸和镍镉――方面都给予了详细清楚地解释。
该标准的内容以下述文件为基础：
关于该标准的批准投票详细情况可以在上表中示出的投票报告中去查找。
该出版物的起草根据ISO/IEC Directive Part 2 进行。
委员会决定，该出版物的内容保持不变，直至IEC网站（http://website.iec.ch）与本出版物相关的资料显示的维护结果日。在该日期，本出版物可能会：
●重新认可；
●收回；
●由更新版本代替；
●订正。
1．适用范围
该标准提供了有关用于光伏电源系统（PVES）二次电池要求的通用资料和用于验证电池性能所使用的典型试验方法。
该标准不涉及有关电池的选型、充电方法或光伏电源系统设计的特殊信息。
注：本标准适用于铅酸电池和镍镉电池。还希望能通过本标准的修订以包括其它可能采用的电化学系统。
2．标准性参考文献
下述参考文件对于本标准的应用是必须的。对于有日期的文献，则只是该版本适用。对于没有标明日期的，则最新版本（包括任何修订）适用。
IEC 60050－482：2004，国际电化学词汇（IEV）――part 482：一次和二次电池和电池组。
IEC60622，碱性或其它非酸性电介质的密封式镍镉柱状二次单体电池和电池组。
IEC60623，碱性或其它非酸性电介质的排气式镍镉柱状二次单体电池的电池和电池组。IEC60721－1，环境条件分类――第一部分：环境参数及其影响程度。
IEC60896－11，固定型铅酸蓄电池――第11部份，排气式――一般要求和试验方法；IEC6096－21，固定型铅酸蓄电池――第21部份，阀控式――试验方法。
IEC61056－1，一般用途的铅酸蓄电池（阀控式）――第1部份，一般要求、功能特性――试验方法。
IEC 61839，太阳能光伏能源系统――术语和符号。
IEC62259，碱性或其它非酸性电介质的二次单体电池和电池组――带有部份气体再化合功能的柱状镍镉二次单体电池。
3．术语和定义
IEC 60050－482 所规定的二次电池和电池组的定义和术语、IEC61836规定的光伏发电系统的定义和术语适用于本标准。
4．使用条件
本款规定了光伏系统用途二次电池所经受的特殊运行条件。
4．1 光伏能源系统
备有适用于本标准的光伏能源系统可以向所连接的设备提供恒定的、可变的或间断的电源。该系统可以包括混合的或与电网相连的系统。连接着的设备可以是泵、冰箱、照明系统、通讯系统等。
4．2 二次电池和电池组
用于光伏能源系统的主要二次电池和电池组可能是下列类型：
●排气式的（富液的）；
●阀控式的，包括部份气体再化合式的；
●气密式的（仅适用于镍镉电池）。
这些二次电池或电池组通常是以下述条件供货：
●放完电的并排干过的（仅适用于镍镉电池）；
●灌好电介质并荷电的；
●干荷电、不带电解液的（仅适用于铅酸电池）；
●放完电并灌好电介质的（仅适用于镍镉电池）。
为了能获得最佳使用寿命，电池的初充电必须遵守电池生产厂家的使用说明。
4．3 通用运行条件
在一般的天气条件下运行的典型的光伏太阳能系统的电池可能会遇到下述运行条件：
4．3．1 自维持时间
电池的设计需在规定的条件下提供一定时间的电源，通常是3天到15天，可能有或没有太阳光的照射。
注：当计算电池所需容量时，需考虑下述因素：
●所需要的每天一次的/季节性循环（可能要受最大放电深度的限制）；
●到达现场所需的时间；
●时效；
●运行温度；
●负载的未来增加。
4．3．2 典型的充放电电流
光伏发电装置所产生充电电流和负载所决定的放电电流见表1示。
表1――充放电电流
4.3.3 日循环
蓄电池一般都是按下述方式进行日循环：
a)有阳光时充电；
b)夜晚放电。
典型的日循环使用方式电池的放电深度在2％～20％。
4．3．4 季节性循环
蓄电池荷电态要承受季节性循环。这是由于下述的不同充电条件所导致的：
●低阳光照射期，比如冬天产生的电量少。电池的荷电态（可用容量）可能会低至额
定容量的20％或更低；
●高阳光照射期，比如夏季，可能会使电池达到完全荷电态，甚至会被过充。4．3．5 高荷电态期
比如在夏天，蓄电池会在高荷电态运行，通常在80％～100％之间。
在充电过程中通常是电压调节系统限制电池的最高充电电压。
注：对于“自调解”太阳能光伏系统，电池的电压不是由充电控制器来限制，而是由太阳能光伏发电装置的特征来限制。
系统设计人员通常是选择电池的最高充电电压作为一种折衷，以便让电池在夏季尽快的回复至最高荷电态，而不至使电池严重过充。
过充会增加气体的发生量，进而导致排气式电池的水消耗。对于阀控式铅酸电池，过充
导致的水消耗和气体的释出量的增大不是很明显，但会导致产生大量的热量。
通常情况下，在厂家规定的基准温度条件下，铅酸电池的最高充电电压是2.4V/只；镍镉电池为1.55V/只。有些调节器允许蓄电池的电压短时间内超过该限进行均充或升压充电。如果电池的运行温度明显偏离基准温度，需遵循电池厂家的说明对充电电压进行补偿。
用于太阳能光伏系统的蓄电池预期寿命，即使定期保持在高荷电态水平，也会比用于连续浮充条件下的公布的寿命期限短许多。
4．3．6 维持低荷电态期
在太阳辐射能量低的周期，太阳能电池板所产生的能量可能不足以维持电池的完全荷电态。这样电池的荷电态就要下降，就要在低荷电态循环。低的太阳能辐射可能是地理位置并季节性的结果，厚云、雨季、太阳能电池板灰尘的积累等也是可能的原因。
4．3．7 电解液层化
铅酸电池可能会发生电解液层化。排气式铅酸电池电解液的层化可以通过电解液的搅拌或过充来消除。而阀控式电池电解液的层化可以通过设计或按照厂家的说明进行运行得以避免。
4．3．8 储存
应遵守厂家的储存要求。当得不到这样的资料时，储存期可以根据表2所示的气候条件进行预估。
不管是铅酸还是镍镉电池，带电解液的必须以全荷电态储存。
容量的损失是由于长时间将电池置于高温、高湿条件下储存造成的。
注：将电池储存在太阳直射的集装箱内白天温度可达60oC或更高。选择遮阴的位置或冷却可避免这样的危险。
4．3．9 运行温度
在使用现场电池可能经历的温度范围是电池选择和电池预期寿命的重要因素（环境条件
的定义见IEC60721－1）。
应遵循生产厂家推荐的运行温度和湿度。当没用这方面资料时，见表3所示的运行温度和湿度范围。
4．3．10 充电控制
过量的过充电不会增加电池可能储存的能量。代之而产生的问题是过充电会增加排气式电池的水消耗进而影响使用寿命。另外，阀控式铅酸蓄电池可能会导致干涸，进而导致容量损失和/或过热。
过充电可以通过使用适当的充电控制器加以控制。
控制器参数的设定需要考虑光伏发电装置的设计、负载、温度以及电池生产厂家推荐的蓄电池极限值等因素。
排气式的铅酸或镍镉（包括部份气体再化合的）电池储有足量的电解液，至少可以维持两次计划维护之间的时间间隔。而阀控式铅酸电池的过充则需要谨慎选定以实现最佳的运行寿命。
水损耗可以在循环试验（见8.4.5款）过程中测得，并可以和系统设计资料一起来预测维护间隔。
4．3．11 物理性防护
需提供物理性防护以抵御现场可能不利因素的影响，诸如：
●电池间温度不均和温差很大；
●阳光直射（紫外线辐射）；
●空气夹杂的沙尘；
●爆炸性气体环境；
●洪水或水蒸气冷凝和喷洒水；
●地震；
●震动或振动（特别是运输过程中）。
5．一般要求
5．1 机械耐受性
光伏用途蓄电池的设计应能耐受正常运输或搬运中产生的应力。对于非道路的转运需配备额外的包装和保护。
当处理不带包装的电池时需要格外小心。遵守厂家的说明。
对于有关机械应力方面的特殊要求，诸如地震、震动和振动，这些需参见特殊规定或相关标准。
5．2 充电效率
所谓充电效率即放电期间电池或电池组放出的电量和在规定的条件下恢复成初始荷电态所需充入的电量之比（见IEV 482－05－39）。
注：电量以安时（AH）表示。
如果没有厂家提供的数据，可以假定表4所示的效率。
表4 在基准温度条件下和每天放电深度小于额定容量20％时不同荷电态时电池的Ah效
5.3 深放电保护
铅酸电池应予保护，防止深放电，以避免由于不可逆硫酸盐化而导致的容量损失。这可以通过使用一套监视电池的电压并在达到最大放电深度（见厂家的推荐值）之前自动切断蓄电池的放电线路来实现。
镍镉电池一般不需要这种保护。
5．4 标记
电池或电池组需遵照7.2款规定的相应标准的说明。
5．5 安全
在安装、调试、运行、退出或废弃处理时要遵循地方有关法规和厂家的说明。
5．6 文件
电池的运输、储存、调试、投入运行、运行与维护请遵循厂家的文件。
厂家需说明对于只有太阳能电池板作为电源的场合，电池的初充电是否需要特殊考虑。
6． 功能特性
电池的功能特征由下述各点来表述：
a) 额定容量（见8.1 款）； b) 循环耐久（见8.2款）； c) 荷电保持（见8.3款）；
d) 光伏用途（极端条件）的循环耐久（见8.4款）。
7． 通用试验条件
7．1 测量仪表精度
当测试蓄电池时，参数的测量和精度需符合7.2款列出的IEC 标准的相关标准。
7．2 测试样品的准备和维护
测试样品需按照下述标准确定的程序进行准备： ● IEC 60896-11, 固定型铅酸蓄电池（排气式）； ● IEC 60896－21，固定型铅酸蓄电池（阀控式）； ● IEC 61056－1， 便携式铅酸蓄电池（阀控式）； ● IEC 60622， 密封式镍镉蓄电池； ● IEC 60623， 排气式镍镉蓄电池；
● IEC 62259， 带有部份气体再化合功能的可再充电柱状镍镉单体式电池。
8． 试验方法
8．1 容量实验
试样按照7.2款相应标准进行准备。验证额定容量的试验铅酸电池采用I 10（A ）电流、镍镉电池采用It/5（A ）电流按照7.2款列出相应标准的条款进行。
对于铅酸电池采用I 120（A ）电流或者镍镉电池采用It/120（A ）电流的容量试验，放电需按照表5的参数进行，充电需按照7.2款列出相应标准的条款进行。
8．2 循环耐久试验
试验样品按照7.2款列出相应标准进行循环。
8．3 荷电保持试验
试验样品按照7.2款列出相应标准的程序进行。
8．4 光伏用途循环耐久试验（极端条件）
对于光伏用途的电池来说，电池要经历不同荷电态条件下大量的浅循环。因此单体电池或电池组需要符合下述模拟光伏电源系统运行的试验要求。
循环耐久试验是光伏能源系统蓄电池运行极端条件的加速模拟，试验是令电池或电池组进行由150次循环（A阶段50次，B阶段100次）组成的周期。
试样通过了8.1款的容量检查之后按7.2款列出的标准进行相应准备。
试验开始时将电池充足电。而后将电池温度升到40oC±3oC，并稳定16小时。在整个试验期间都要维持该温度。
8．4．1 阶段A：低荷电态浅循环
●铅酸电池
a）令电池以I
（A）电流放电9小时，或放电电压降至1.75V/只；
10
(A)电流充电3小时；
b）以1.03I
10
（A）电流放电3小时。
c）以I
10
●镍镉电池
a）令电池以I
/10（A）电流放电9小时，或放电电压降至1.00V/只；
t
/10(A)电流充电3小时；
b）以1.03 I
t
/10（A）电流放电3小时。
c）以I
t
两种电池都循环b) c）49次。按照厂家的规定将电池完全充电，继续B阶段试验。阶段A的试验汇总见表6。
8．4．2 阶段B：高荷电态浅循环
●铅酸电池
a)以1.25I
10
（A）放电2小时；
b)以I
10
（A）充电6小时。厂家没有另外规定的话，充电电压上限为2.40V/只。
●镍镉电池
a)以1.25I
t
/10（A）放电2小时；
b)以I
t
/10（A）充电6小时。厂家没有另外规定的话，充电电压上限为1.55V/只。两种电池循环a) b) 99次，然后按照8.4.3款进行容量检测。阶段B的试验汇总见表7。
8．4．3 容量检查
完成B阶段试验后，将电池温度降至7.2款相关标准规定的温度，并稳定16小时。按
照7.2款相关标准进行容量实验（铅酸电池，测C
10；镍镉电池，测C
5
）。
8．4．4 结束试验的条件
?每完成一个150次循环（阶段A＋B）的周期之后检查容量；
?记录8.4.3 测得的实际容量值；
?循环寿命以完成的150次循环（A＋B）的周期数表示；
?试验结束判据：
――在A阶段试验中，放电过程中电池电压：铅酸电池低于1.5V/只、镍镉电池低于0.8V/只；
―― B阶段后，当按照8.4.3款进行容量检查时低于额定容量80％时。8．4．5 富液式电池和带有部份气体再化合功能的电池的水消耗
在循环试验过程中，富液式电池可以添加水。添加水的量需要测量并记录。
9．试验的推荐采用
9．1 型式试验
型式试验为：
?额定容量试验和荷电保持试验；
?循环耐久试验；
?光伏用途循环耐久试验（极端条件）。
电池的最低数量见7.2款相关标准的规定。
光伏用途循环耐久试验至少需要用6只单体或2只整体式电池进行。
9．2 验收试验
9．2．1 工厂试验
验收试验需由顾客和厂家协商确定。需要验证标记、贴标或对于额定容量的符合性。
9．2．2调试试验
建议调试试验要通过容量试验来验证所按装电池系统的符合性。
太阳能电池材料的发展及应用
太阳能电池材料的发展及应用 材料研1203 Z石南起新材料（或称先进材料）是指那些新近发展或正在发展之中的具有比传统材料的性能更为优异的一类材料。新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异的性能。新材料技术则是按照人的意志，通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程，创造出能满足各种需要的新型材料的技术。 随着科学技术发展，人们在传统材料的基础上，根据现代科技的研究成果，开发出新材料。新材料按组分为金属材料、无机非金属材料（如陶瓷、砷化镓半导体等）、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料性能分为结构材料和功能材料。21世纪科技发展的主要方向之一是新材料的研制和应用。新材料的研究，是人类对物质性质认识和应用向更深层次的进军。 功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。 功能材料是新材料领域的核心，是国民经济、社会发展及国防建设的基础和先导。它涉及信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环保技术、空间技术、计算机技术、海洋工程技术等现代高新技术及其产业。功能材料不仅对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，还对我国相关传统产业的改造和升级，实现跨越式发展起着重要的促进作用。 功能材料种类繁多，用途广泛，正在形成一个规模宏大的高技术产业群，有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。世界各国均十分重视功能材料的研发与应用，它已成为世界各国新材料研究发展的热点和重点，也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。在全球新材料研究领域中，功能材料约占85%。我国高技术 (863)计划、国家重大基础研究[973]计划、国家自然科学基金项目中均安排了许多功能材料技术项目（约占新材料领域70%比例），并取得了大量研究成果。
太阳能光伏电池标准_IEC_61427-2005(中文版)
国际标准IEC61427 第2版 2005.5 光伏太阳能系统（PVES） 储能二次电池和电池组 ―――一般要求和试验方法
目录前言 1．适用范围 2．标准性参考文献 3．术语和定义 4．使用条件 4．1光伏能源系统 4．2二次电池和电池组 4．3通用运行条件 5．一般要求 5．1机械耐受性 5．2充电效率 5.3深放电保护 5．4标记 5．5安全 5．6文件 6．功能特性 7．通用试验条件 7．1测量仪表精度 7．2测试样品的准备和维护 8．试验方法 8．1容量实验 8．2循环耐久试验 8．3荷电保持试验 8．4光伏用途循环耐久试验（极端条件）9．试验的推荐采用 9．1型式试验 9．2验收试验
前言 1）国际电工技术委员会（International Electrotechnical Commission――IEC）是一个全球性的、包括所有国家的电工技术委员会（IEC国家委员会）的标准化组织。 IEC的目的是推进所有电气和电子领域有关标准化方面的国际合作。为此目的，除了其它的活动之外，IEC出版国际标准、技术规范、技术报告、公开可获得的规范和指导（下称IEC出版物）。出版物的准备都是委托各技术委员会进行；任何IEC 国家委员会对于所涉及的出版物感兴趣都可以参加准备工作。在出版物的准备过程中，与IEC有联系的国际的、政府的和非政府组织也可以参加。IEC与国际标准化组织（International Organization for Standardization---ISO）按照两个组织一致同意的条件密切合作。 2）IEC对于技术问题所作出的结论和决议都尽可能地代表了相关问题国际上的一致意见，因为每一个技术委员会都有来自所有感兴趣的IEC国家委员会的代表。 3）IEC出版物的形式为国际上推荐采用，而且在这个意义上也已被IEC各国家委员会所接受。尽管已经尽力做到IEC出版物的技术内容准确无误，但IEC不能对其使用的方式或最终用户的误解负责。 4）为了促进国际上的一致性，所有IEC国家委员会都承诺在其国家的或地区的出版物中尽最大可能的明确使用IEC出版物。IEC出版物和国家的或地区的出版物之间的任何差异都需要在后者的出版物中予以明确标明。 5）IEC不提供其认可的程序，也不对任何声称符合IEC出版物的设备负责。 6）所有用户都应确保他们所持有的是最新版本。 7）对于由于使用或信任本出版物或其它IEC出版物所导致的任何人身伤害、财产损失或其它任何性质的损害――不论是直接的还是间接地――或者其它的费用（包括法律费用）和开销，都与IEC或其经理、雇员、服务人员或代理――包括个体的专家和技术委员会以及IEC国家委员会的委员无关。 8）注意该出版物引用的参见标准。对于正确使用本出版物，使用这些参见出版物是必须的。 9）注意本出版物的某些内容可能是专利权的标的。IEC没有责任标明任何或所有这些专利权。 IEC61427标准由IEC21技术委员会――二次电池和电池组――准备。 该第2版取代了1999年公布的第一版。该版本包括了一些技术方面的修改。 第二版在该文件第一版本的基础上重新组织，在使用条件、一般要求、功能特性、通用试验条件、试验方法以及试验的推荐采用等方面更加清晰，目的是让最终用户更容易理解。试验方法在两种不同的技术――铅酸和镍镉――方面都给予了详细清楚地解释。 该标准的内容以下述文件为基础： 关于该标准的批准投票详细情况可以在上表中示出的投票报告中去查找。 该出版物的起草根据ISO/IEC Directive Part2进行。
光伏电站验收标准
太阳能光伏发电系统验收考核办法 第一章总则 为确保太阳能光伏发电系统在现场安装调试完成后，综合检验太阳能光伏发电系统的安全性、功率特性、电能质量、可利用率和噪声水平，并形成稳定生产能力，制定本验收标准。 第二章验收标准 第一条编制依据 （一）太阳能光伏发电系统验收规范CGC/GF003.1-2009 （二）建筑工程施工质量验收统一标准GB50300 （三）建筑结果荷载规范GB50009-2001 （四）电气设备交接试验标准GB50150 （五）电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50169 （六）电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB50171 （七）电气装置安装工程低压电器施工及验收规范GB50254 （八）电器安装工程高压电器施工及验收规范GBJ147 （九）建筑电气工程施工质量验收规范GB50303 （十）光伏组件（PV）安全鉴定第一部分：结构要求GB/T20047.1-2006
（十一）光伏系统性能监测测量、数据交换和分析导则GB/T20513-2006 （十二）（所有部分）交流1000V和直流1500V以下低压配电系统电气安全-防护措施的试验测量或监控设备GB/T18216 （十三）光伏系统并网技术要求GB/T19939 （十四）光伏（PV）系统电网接口特性GB/20046 （十五）地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型IEC:61215 2005 （十六）并网光伏发电系统文件、试运行测试和检查的基本要求ICE:62446:2009 （十七）保护装置剩余电流动作的一般要求ICE/TR60755:2008 （十八）400V以下低压并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法CNCA/CTS0004-2009 （十九）太阳能光伏发电运行规程 （二十）电力建设施工及验收技术规程DL/T5007 （二十一）太阳能光伏发电系统技术说明书、使用手册和安装手册 （二十二）太阳能光伏发电系统订货合同中的有关技术性能指标要求 （二十三）太阳能光伏发电系统基础设计图纸与有关标准 第二条验收组织机构 太阳能光伏发电工程调试完成后，建设单位组建验收领导小
太阳能电池的工作原理、工作效率、制造太阳能的材料及大致构造
引言太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源．也是清洁能源，不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中；大阳能光电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目之一。为此，人们研制和开发了太阳能电池。制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应，根据所用材料的不同，太阳能电池可分为：1、硅太阳能电池；2、以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池；3、功能高分子材料制备的大阳能电池；4、纳米晶太阳能电池等。不论以何种材料来制作电池，对太阳能电池材料一般的要求有：1、半导体材料的禁带不能太宽；②要有较高的光电转换效率：3、材料本身对环境不造成污染；4、材料便于工业化生产且材料性能稳定。基于以上几个方面考虑，硅是最理想的太阳能电池材料，这也是太阳能电池以硅材料为主的主要原因。但随着新材料的不断开发和相关技术的发展，以其它村料为基础的太阳能电池也愈来愈显示出诱人的前景。本文简要地综述了太阳能电池的种类及其研究现状，并讨论了太阳能电池的发展及趋势。 1 硅系太阳能电池 1.1 单晶硅太阳能电池硅系列太阳能电池中，单晶硅大阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上的。现在单晶硅的电地工艺己近成熟，在电池制作中，一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术，开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。提高转化效率主要是*单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。在此方面，德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化，制成倒金字塔结构。并在表面把一13nm。厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合．通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率：通过以上制得的电池转化效率超过23%，是大值可达23．3％。Kyocera公司制备的大面积（225cm2）单电晶太阳能电池转换效率为19．44%，国内北京太阳能研究所也积极进行高效晶体硅太阳能电池的研究和开发，研制的平面高效单晶硅电池（2cm X 2cm）转换效率达到19.79%，刻槽埋栅电极晶体硅电池（5cm X 5cm）转换效率达8.6%。单晶硅太阳能电池转换效率无疑是最高的，在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于受单晶硅材料价格及相应的繁琐的电池工艺影响，致使单晶硅成本价格居高不下，要想大幅度降低其成本是非常困难的。为了节省高质量材料，寻找单晶硅电池的替代产品，现在发展了薄膜太阳能电池，其中多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池就是典型代表。 1．2 多晶硅薄膜太阳能电池通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350～450μm的高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。因此实际消耗的硅材料更多。为了节省材料，人们从70年代中期就开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜，但由于生长的硅膜晶粒大小，未能制成有价值的太阳能电池。为了获得大尺寸晶粒的薄膜，人们一直没有停止过研究，并提出了很多方法。目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法，包括低压化学气相沉积（LPCV D）和等离子增强化学气相沉积（PECVD）工艺。此外，液相外延法（LPPE）和
太阳能电池基本特性测定试验
太阳能电池基本特性测定实验 太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染。 太阳能电池根据所用材料的不同，可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池四大类，其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。 硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为23%,规模生产时的效率为15%。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于单晶硅成本价格高，大幅度降低其成本很困难，为了节省硅材料，发展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜做为单晶硅太阳能电池的替代产品。 多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池，其实验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为10%。因此，多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位。 非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。但受制于其材料引发的光电效率衰退效应，稳定性不高，直接影响了它的实际应用。 太阳能的利用和太阳能电池的特性研究是21 世纪的热门课题，许多发达国家正投入大量人力物力对太阳能接收器进行研究。我们开设此太阳能电池的特性研究实验，通过实验了解太阳能电池的电学性质和光学性质，并对两种性质进行测量。该实验作为一个综合设计性的物理实验，联系科技开发实际，有一定的新颖性和实用价值。 【实验目的】 1. 无光照时，测量太阳能电池的伏安特性曲线； UI U I曲线图；并测量太阳能变化关系，画出2. 有光照时，测量电池在不同负载电阻下，对IUP FF；及填充因子电池的短路电流、开路电压、最大输出功率SCaxOCm IU L的关系，求出它们的近似函数关系。与光照度 3. 测量太阳能电池的短路电流、开路电压SCOC 【实验仪器】 白炽灯源、太阳能电池板、光照度计、电压表、电流表、滑线变阻器、稳压电源、单刀开关 连接导线若干 供参考． 】【实验原理 区，pn区流向结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由太阳光照在半导体
太阳能光伏电池检验测试结果与分析
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 近代光学创新实验 实验名称：太阳能光伏电池测试与分析院系： 专业： 姓名： 学号： 指导教师： 实验时间： 哈尔滨工业大学
一、实验目的 1、了解pn结基本结构和工作原理； 2、了解太阳能电池的基本结构，理解工作原理； 3、掌握pn结的IV特性及IV特性对温度的依赖关系； 4、掌握太阳能电池基本特性参数测试原理与方法，理解光源强度、波长、环境温度等因素对太阳能 电池特性的影响； 5、通过分析PN结、太阳能电池基本特性参数测试数据，进一步熟悉实验数据分析与处理的方法，分 析实验数据与理论结果间存在差异的原因。 二、实验原理 1、光生伏特效应 半导体材料是一类特殊的材料，从宏观电学性质上说它们导电能力在导体和绝缘体之间，导电能力随外界环境（如温度、光照等）发生剧烈的变化。半导体材料具有负的带电阻温度系数。从材料结构特点说，这类材料具有半满导带、价带和半满带隙，温度、光照等因素可以使价带电子跃迁到导带，改变材料的电学性质。通常情况下，都需要对半导体材料进行必要的掺杂处理，调整它们的电学特性，以便制作出性能更稳定、灵敏度更高、功耗更低的电子器件。基于半导体材料电子器件的核心结构通常是pn结，pn结简单说就是p型半导体和n型半导体的基础区域，太阳能电池本质上就是pn结。 常见的太阳能电池从结构上说是一种浅结深、大面积的pn结，如图1所示，它的工作原理的核心是光生伏特效应。光生伏特效应是半导体材料的一种通性。当光照射到一块非均匀半导体上时，由于内建电场的作用，在半导体材料内部会产生电动势。如果构成适当的回路就会产生电流。这种电流叫做光生电流，这种内建电场引起的光电效应就是光生伏特效应。 非均匀半导体就是指材料内部杂质分布不均匀的半导体。pn结是典型的一个例子。N型半导体材料和p型半导体材料接触形成pn结。pn结根据制备方法、杂质在体内分布特征等有不同的分类。制备方法有合金法、扩散法、生长法、离子注入法等等。杂质分布可能是线性分布的，也可能是存在突变的，pn结的杂质分布特征通常是与制备方法相联系的。不同的制备方法导致不同的杂质分布特征。
有关太阳能电池板的数据计算(1)
一，太阳能光电产品计算 下面以1kW输出功率，每天使用6个小时为例，介绍一下计算数据： 1.首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗)： 通常逆变器的转换效率为90%（国内企业研制的大功率光伏逆变器最高转换率 已达98.8%），则当输出功率为P 1=1kW时，则实际需要输出功率应为P 2 =1kW/90％ =1.11kW；若按每天使用6小时，则耗电量为W 1 =1.11kW*6小时=6.66kWh。 2.蓄电池的选择： 按照蓄电池一次充满后连续放电（非浮充状态下）可供负载一天（6小时）使用 蓄电池采用规格: 2400WH/12V。 蓄电池容量：2400WH/12V=200AH，蓄电池每日放电量 6.66kw/12v=555Ah，即每天（6小时使用时间）的用电量为12V555Ah。蓄电池的最大放电深度最好保持在70%以内, 所以输入应为：W 2 =W 1 /0.7=6.66kwh/0.7=9.51kWh。 总共容量的计算：555Ah/0.7=792.85Ah≈800Ah，实际没有800AH的容量，可以用200AH四组就可以了． 3.太阳能电池容量的计算与当地的地理位置、太阳辐射、气侯等因素有关。首先计算标准辐照度下当地的年平均日照时数H（h） H＝年辐射总量（kcal/cm2）×1.63（Wh/kcal） 365×0.1（W/cm2） 式中0.1W/cm2是25℃，AM1.5光谱时的辐照度，也是太阳能电池的标准测试条件。 表1 我国各类地区太阳能年辐射量 将年总辐射量代入公式，可得到各地区标准辐照度下当地的年平均日照时数H （h），结果如表1 按每日有效日照时间为H小时计算，再考虑到充电效率和充电过程中的损耗，充电过程中，太阳能电池板的实际使用功率为70％。 太阳能电池板的输出功率应为P 3 =9.51kWh/H/70%=13.585/H(W)。 太阳能峰值功率WP是在标准条件下：辐射强度1000W/m2，大气质量AM15，电池温度25℃条件下，太阳能电池的输出功率。太阳能电池的额定输出功率与转换效率有关，一般来讲，单位面积的电池组件，转换效率越高，其输出功率越大。太阳能电池目前的转换效率一般在14-17%之间，每平方米的太阳能电池组件输出功率约140-170WP. 面积功率*面积=功率 我们按照面积电池（m2）光电转换效率为15%计算，假设此时太阳光的总功率为 1000W/m2组件的功率为P 3 =13.585/H(kW)
光伏发电工程验收规范GBT50796-2012
光伏发电工程验收规范（GB/T 50796-2012） 1总则 1.0.1为确保光伏发电工程质量，指导和规范光伏发电工程的验收，制定本规范。 1.0.2本规范适用于通过380V及以上电压等级接人电网的地面和屋顶光伏发电新建、改建和扩建工程的验收，不适用于建筑与光伏一体化和户用光伏发电工程。 1.0.3光伏发电工程应通过单位工程、工程启动、工程试运和移交生产、工程竣工四个阶段的全面检查验收。 1.0.4各阶段验收应按要求组建相应的验收组织，并确定验收主持单位。 1.0.5光伏发电工程的验收，除按本规范执行外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语 2.0.1光伏发电工程photovoltaic power project 指利用光伏组件将太阳能转换为电能、并与公共电网有电气连接的工程实体，由光伏组件、逆变器、线路等电气设备、监控系统和建（构）筑物组成。 2.0.2光伏电站photovoltaic power station 指利用光伏组件将太阳能转换为电能、并按电网调度部门指令向公共电网送电的电站，由光伏组件、逆变器、线路、开关、变压器、无功补偿设备等一次设备和继电保护、站内监控、调度自动化、通信等二次设备组成。 2.0.3光伏发电单元photovoltaic power unit 光伏电站中，以一定数量的光伏组件串，通过直流汇流箱多串汇集，经逆变器逆变与隔离升压变压器升压成符合电网频率和电压要求的电源。这种一定数量光伏组件串的集合称为光伏发电单元。 2.0.4观感质量quality of appearance 通过观察和必要的量测所反映的工程外在质量。 2.0.5绿化工程plant engineering 由树木、花卉、草坪、地被植物等构成的植物种植工程。 2.0.6安全防范工程security and protection engineering 以保证光伏电站安全和防范重大事故为目的，综合运用安全防范技术和其他科学技术，为建立具有防入侵、防盗窃、防抢劫、防破坏、防爆安全检查等功能（或其组合）的系统而实施的工程。
太阳能光伏电池标准 IEC 61427-2005(中文版)
国际标准 IEC 61427 第2版 2005.5 光伏太阳能系统（PVES） 储能二次电池和电池组 ―――一般要求和试验方法
目录前言 1．适用范围 2．标准性参考文献 3．术语和定义 4．使用条件 4．1 光伏能源系统 4．2 二次电池和电池组 4．3 通用运行条件 5．一般要求 5．1 机械耐受性 5．2 充电效率 5.3 深放电保护 5．4 标记 5．5 安全 5．6 文件 6．功能特性 7．通用试验条件 7．1 测量仪表精度 7．2 测试样品的准备和维护 8．试验方法 8．1 容量实验 8．2 循环耐久试验 8．3 荷电保持试验 8．4 光伏用途循环耐久试验（极端条件）9．试验的推荐采用 9．1 型式试验 9．2 验收试验
前言 1）国际电工技术委员会（International Electrotechnical Commission――IEC）是一个全球性的、包括所有国家的电工技术委员会（IEC国家委员会）的标准化组织。 IEC的目的是推进所有电气和电子领域有关标准化方面的国际合作。为此目的，除了其它的活动之外，IEC出版国际标准、技术规范、技术报告、公开可获得的规范和指导（下称IEC出版物）。出版物的准备都是委托各技术委员会进行；任何IEC 国家委员会对于所涉及的出版物感兴趣都可以参加准备工作。在出版物的准备过程中，与IEC有联系的国际的、政府的和非政府组织也可以参加。IEC与国际标准化组织（International Organization for Standardization ---ISO）按照两个组织一致同意的条件密切合作。 2）IEC对于技术问题所作出的结论和决议都尽可能地代表了相关问题国际上的一致意见，因为每一个技术委员会都有来自所有感兴趣的IEC国家委员会的代表。 3）IEC出版物的形式为国际上推荐采用，而且在这个意义上也已被IEC各国家委员会所接受。尽管已经尽力做到IEC出版物的技术内容准确无误，但IEC不能对其使用的方式或最终用户的误解负责。 4）为了促进国际上的一致性，所有IEC国家委员会都承诺在其国家的或地区的出版物中尽最大可能的明确使用IEC出版物。IEC出版物和国家的或地区的出版物之间的任何差异都需要在后者的出版物中予以明确标明。 5）IEC不提供其认可的程序，也不对任何声称符合IEC出版物的设备负责。 6）所有用户都应确保他们所持有的是最新版本。 7）对于由于使用或信任本出版物或其它IEC出版物所导致的任何人身伤害、财产损失或其它任何性质的损害――不论是直接的还是间接地――或者其它的费用（包括法律费用）和开销，都与IEC或其经理、雇员、服务人员或代理――包括个体的专家和技术委员会以及IEC国家委员会的委员无关。 8）注意该出版物引用的参见标准。对于正确使用本出版物，使用这些参见出版物是必须的。 9）注意本出版物的某些内容可能是专利权的标的。IEC没有责任标明任何或所有这些专利权。 IEC 61427 标准由IEC 21 技术委员会――二次电池和电池组――准备。 该第2版取代了1999年公布的第一版。该版本包括了一些技术方面的修改。 第二版在该文件第一版本的基础上重新组织，在使用条件、一般要求、功能特性、通用试验条件、试验方法以及试验的推荐采用等方面更加清晰，目的是让最终用户更容易理解。试验方法在两种不同的技术――铅酸和镍镉――方面都给予了详细清楚地解释。 该标准的内容以下述文件为基础： 关于该标准的批准投票详细情况可以在上表中示出的投票报告中去查找。 该出版物的起草根据ISO/IEC Directive Part 2 进行。
2020年 太阳能组件玻璃检验标准 A-0-工艺部-三级文件-安全作业管理
文件制修/ 订记录表
1 目的 明确玻璃检验标准. 2 范围 本规范适用于各种规格型号太阳能组件专用玻璃的进厂质量检验。 3 定义 无 4 相关文件 《太阳能电池组件玻璃检验作业检验指导书》 GB/T9963-1998钢化玻璃国家检验标准 5 职责 5.1 质量部：依照标准制定相应检验指导书。 5.2 采购部：将标准传递至供应商，并与供应商签订技术协议。 6 管理内容 6.1 外观检验
6.2 几何尺寸检验 6.2.1 长度，宽度符合订货协议要求，允许偏差为±1.0mm。 6.2.2 厚度尺寸公差为±0.2mm。 6.2.3 对角线L﹤1000mm,偏差为≤1.5mm;1000mm≤L≤2000mm,偏差为≤3mm 3.2.4 倒角 2.0mm~5.0mm 6.3 性能检验 6.3 性能检验 6.4 检测仪器，仪表及工卡量具 钢板尺或钢卷尺、游标卡尺或千分尺、钢球。 6.5 检验方法 6.5.1 外观检验 在较好的自然光或自然散射光下，距玻璃表面600mm用肉眼进行观察，必要时使用 放大镜进行检查。 6.5.2 尺寸检验 依据订货协议技术要求用钢板尺或钢卷尺进行多点长宽尺寸测量，取其平均值；用 精度为0.01mm的千分尺测量玻璃各边中心的厚度，取其平均值。 6.5.3 弯曲度检验 以平面钢化玻璃制品为试样。试样垂直立放，水平放置直尺贴紧试样表面进行测量。 弓形时以弧的高度与弦的长度之比的百分率表示。波形时，用波谷到波峰的高与波
峰到波峰或波谷到波谷的距离之比的百分率表示。 6.5.4 机械强度检验 6.5.4.1 将试样放置在高50mm宽15mm与试样外形尺寸大小一致的木框上。 6.5.4.2 将重1040g的钢球自1.0m高度自由落下，冲击点应距试样中心25mm范围 内。每块试样中心只限一次。（备注：试样玻璃单独放置，不可流入生产线使用） 6.5.4.3 试样完好无损。 6.5.5 其它各项性能检验以采购部从厂家索取的性能检验报告为准，性能检验报告完全符 合3.3标准条款时方可认为性能合格，否则认为性能指标不合格。（针对不同厂家、 不同项目定期进行委托检验）. 7 安全 无 8 职工健康 无 9 记录 无 10 附件 无
光伏组件(太阳能电池板)规格表
光伏组件（太阳能电池板）规格表如本页不能正常显示，请点击刷新 型号材料 峰值 功率 Pm (watt) 峰值 电压 Vmp (V) 峰值 电流 Imp (A) 开路 电压 Voc (V) 短路 电流 Isc (A) 尺寸 (mm) APM18M5W27x27单晶硅 5 8.75 0.57 10.5 0.66 265*265*25 APM36M5W27x27单晶硅 5 17.5 0.29 21.5 0.32 265*265*25 APM18P5W27x27多晶硅 5 8.75 0.57 10.5 0.66 265*265*25 APM36P5W27x27多晶硅 5 17.5 0.29 21.5 0.32 265*265*25 APM36M8W36x30单晶硅8 17.5 0.46 21.5 0.52 301*356*25 APM36P8W36x30多晶硅8 17.5 0.46 21.5 0.52 301*356*25 APM36M10W36x30单晶硅10 17.5 0.57 21.5 0.65 301*356*25 APM36P10W36x30多晶硅10 17.5 0.57 21.5 0.65 301*356*25 APM36M15W49x29单晶硅15 17.5 0.86 21.5 0.97 287*487*25 APM36P15W43x36多晶硅15 17.5 0.86 21.5 0.97 356*426*28 APM36M20W63x28单晶硅20 17.5 1.14 21.5 1.29 281*627*25 APM36P20W58x36多晶硅20 17.5 1.14 21.5 1.29 356*576*28 APM36M25W48x54单晶硅25 17.5 1.43 21.5 1.61 536*477*28 APM36P25W68x36多晶硅25 17.5 1.43 21.5 1.61 356*676*28 APM36M30W48x54单晶硅30 17.5 1.71 21.5 1.94 536*477*28 APM36P30W82x36多晶硅30 17.5 1.71 21.5 1.94 356*816*28 APM36M35W62x54单晶硅35 17.5 2.00 21.5 2.26 537*617*40
太阳能电池材料
太阳能电池材料 1.说明三氯氢硅还原法制备高纯硅的具体步骤 答：工业级硅经过酸洗、粉碎（60~100目），符合粒度的送入干燥炉，经热氮气流干燥后，送入沸腾炉，同时从炉底部通入适量的干燥HCL，进行三氯氢硅的合成。 2.论述拉制无错位单晶硅的工艺 无错位晶核是生长无错位单晶的基础 3.论述直拉法工艺的定义、工艺流程、需控制的参数、特点 答：生长方法：在直拉单晶炉内，向盛有熔硅坩埚中，引入籽晶作为非均匀晶核。然后控制热场，将籽晶旋转并缓慢向上提拉，单晶便在籽晶下按籽晶的方向长大。直拉法工艺流程：炉体、籽晶、多晶硅、掺杂剂、石英坩埚；清洁处理；装炉；抽真空（或通保护气体）；加热熔化；单晶生长；降温出炉；性能测试。 单晶工艺流程：1.熔化；2.稳定；3.引晶；4.缩颈；5.放肩；6.等径；7.收尾。需控制的参数、特点：坩埚的位置、转速、上升速度，以及籽晶的转速和上升速度，热场的设计和调整。 4.论述在直拉法中杂质的掺入方法以及单晶中杂质均匀分布的控制方法 答：共熔法：纯材料与杂质（不易挥发的材料)一起放入坩埚熔化； 投杂法：向已熔化的材料中加入杂质（易挥发的材料） 单晶中杂质均匀分布的控制方法：1.直拉法单晶纵向电阻率均匀性的控制：变速 拉晶法：原理C S =KC L 。双坩埚法：连通坩埚法和浮置坩埚法。2.径向电阻率均匀 性的控制：在晶体生长过程中，如果熔体搅拌均匀，则固液交界面是等电阻面。 5.论述直拉工艺中降低氧含量的措施 6.什么是分凝现象？平衡分凝系数？有效分凝系数？小平面效应？ 答：分凝现象：将含有杂质的晶态物质熔化后再结晶时，杂质在晶体的固体浓度Cs和未结晶的液体中浓度C l不同的现象。 平衡分凝系数：在一定温度的平衡状态下，杂质的固液两相中浓度的比值：K0=C S/C L
太阳能电池片功率计算公式
太阳能电池片功率计算公式 电池片制造商在产品规格表中会给出标准测试条件下的太阳电池性能参数：一般包括有短路电流Isc；开路电压Voc；最大功率点电压Vap；最大功率点电流Iap；最大功率Pmpp; 转换效率Eff等。标准测试条件下，最大功率Pmpp 与转换效率之间有如下关系： Pmpp = 电池面积（m2）*1000(W/m2)*Eff 举例如下： 产品类型转化效率(%) 功率(W) 单晶125*125 15 单晶156*156 15 多晶125*125 15 多晶156*156 15 注1：测试条件符合太阳光谱的辐照强度1000W/m2，电池温度25℃，测试方法 符合IEC904-1，容许偏差Efficiency ±5% REL。 注2： AM是air mass的简称,意思是大气质量。 是一种条件，它描述太阳光入射于地表之平均照度，其太阳总辐照度为1000W/m2；太阳电池的标定温度为25±1℃。 注3：IEC904-1 IEC：国际电工委员会，international electrotechnical commission。 IEC904等同于GB/T6495。 注4：REL ：rate of energy loss 能量损耗率
太阳能电池功率 一：首先计算出电流： 如：12V蓄电池系统；30W的灯2只，共60瓦。 电流＝ 60W÷12V＝ 5 A 二：计算出蓄电池容量需求： 如：路灯每夜照明时间小时，实际满负载照明为 7小时（h）； 例一：1 路 LED 灯 （如晚上7：30开启100％功率，夜11：00降至50％功率，凌晨4：00后再100％功率，凌晨5：00 关闭） 例二：2 路非LED灯（低压钠灯、无极灯、节能灯、等） （如晚上7：30两路开启，夜11：00关闭1路，凌晨4：00开启2路，凌晨5：00关闭） 需要满足连续阴雨天5天的照明需求。（5天另加阴雨天前一夜的照明，计6天）蓄电池＝ 5A× 7h×（ 5＋1）天＝ 5A× 42h ＝210 AH 另外为了防止蓄电池过充和过放，蓄电池一般充电到90％左右；放电余留5％－20％左右。 所以210AH也只是应用中真正标准的70％－85％左右。另外还要根据负载的不同，测出实际的损耗，实际的工作电流受恒流源、镇流器、线损等影响，可能会在5A的基础上增加15％-25％左右。 三：计算出电池板的需求峰值（WP）： 路灯每夜累计照明时间需要为 7小时（h）； ★：电池板平均每天接受有效光照时间为小时（h）； 最少放宽对电池板需求20％的预留额。 WP÷＝（5A× 7h× 120％）÷ WP÷＝ WP ＝ 162（W） ★：每天光照时间为长江中下游附近地区日照系数。
太阳能电池基本特性测定实验
太阳能电池基本特性测定实验 目对太阳能的充分利用可以解决人类日趋增长的能源需求问题。太阳能是一种新能源， 一是利利用太阳能发电目前有两种方法，前，太阳能的利用主要集中在热能和发电两方面。太阳能的利用和太阳能电池的特性研究二是太阳能电池。用热能产生蒸气驱动发电机发电，为此，许多发达国家正投入大量人力物力对太阳能接收器进行研究。是21 世纪的热门课题，介绍太阳能电池的电学性质我们尝试在普通物理实验中开设了太阳能电池的特性研究实验，联系科并对两种性质进行测量。该实验作为一个综合设计性的普通物理实验，和光学性质，技开发实际，有一定的新颖性和实用价值，能激发学生的学习兴趣。 】实验目的【无光照时，测量太阳能电池的伏安特性曲线1. IPU FF、开路电压及填充因子、最大输出功率2. 测量太阳能电池的短路电流SCaxmOC IJJU的关系，求出它与相对光强3. 测量太阳能电池的短路电流、开路电压SC0OC们的近似函数关系。【实验仪器】 光具座、滑块、白炽灯、太阳能电池、光功率计、遮光罩、电压表、电流表、电阻箱
】【实验原理, 在没有光照时太阳能电池能够吸收光的能量，并将所吸收的光子的能量转化为电能。UI的关系为可将太阳能电池视为一个二极管,其正向偏压与通过的电流qU???? 1?I?Ie nKT (1) ??0??In qK,1。是二极管的反向饱和电流,是玻尔兹曼常量是理想二极管参数,理论值为其中0q T为热力学温度。（可令）为电子的电荷量,??nKT EEE?由半导体理论知,二极管主要是由如图所示的能隙为的半导体所构成。CVC E当入射光子能量大于能隙时，光子被半导体所吸为半导体价电带。为半导体导电带，V空穴对受到二极管内电场的影响而产生光生电动势，这一电子-收，并产生电子-空穴对。 现象称为光伏效应。 光电流示意图 IPU, 和外太阳能电池的基本技术参数除短路电流和开路电压还有最大输出功率 SCaxOCm P IUFFFF。最大输出功率也就是定义为的最大值。填充因子填充因子axm P?FF max (2) UI OCSC FFFF,说明太阳能电池对光的利用值越大是代表太阳能电池性能优劣的一个重要参数。率越高。 】【实验内容及步骤U?I特性（直流偏压从1.在没有光源（全黑）的条件下，测量太阳能电池正向偏压时的V00?3.））设计测量电路图，并连接。（1 1 图q I UI?I?U的值。和曲线并求出常数关系数据，利用测得的正向偏压时（2）画出??0nKT 注意此时光源到太阳能电池距在不加偏压时，用白色光照射，测量太阳能电池一些特性。2.cm20
集团晶硅太阳电池组件质量检验标准修订稿-新版
晶体硅太阳电池组件质量检验标准 （修订稿） 二零一三年九月十六日
《晶体硅太阳电池组件质量检验标准》 编写委员会 主任：张晓鲁 副主任：胡建东吴金华杨存龙 委员：李启钊王怀志孙玉军庞秀兰桑振海李贵信主编：吴金华杨存龙 副主编：李启钊庞秀兰 编写人员：张治卢刚崇锋王雪松董鹏 评审人员：李建勋汪毅徐永邦唐超莫玄超 桑振海付励张雄刘蕾 韩晓冉曹继福严海燕张效乾刘立峰 陈文凯雷力靳旭东徐振兴
前言 为加强中国电力投资集团公司光伏发电站晶体硅太阳电池组件质量检验管理工作，规范光伏发电站晶体硅太阳电池组件质量监造、验收程序，确保光伏发电站建设与生产运营质量，特制订本标准。 本标准编制的主要依据是：现行国家有关工程质量的法律、法规、管理标准、技术标准、GB/T 1.1-2009 标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写等有关标准和相关行业标准。 本标准由中国电力投资集团水电与新能源部提出、归口管理并负责解释。
晶体硅太阳电池组件质量检验标准（修订稿） 目录 1总则 (1) 2规范性引用文件 (1) 3工厂检验 (2) 4出厂检验 (12) 5电站现场检验 (13) 6组件送实验室质量检验 (15) 附录 GB/T 2828.1-2003 抽样方法 (16)
1总则 1.1本标准适用于中国电力投资集团公司（以下简称集团公司）及其全资、控股 公司所属或管理的新建和改扩建的光伏发电站工程用晶体硅太阳电池组件质量监造、检验、验收。 1.2本标准适用于中国国内的各地区光伏发电站用晶体硅太阳电池组件（以下简 称组件）的质量检验验收。本标准中的晶体硅太阳电池组件包括单晶硅太阳电池组件、多晶硅太阳电池组件和准单晶太阳电池组件。 1.3本标准所列的检验内容主要包括三种检验，即工厂检验、产品出厂检验和电 站现场检验。 1.4本标准依据国家、行业现行有关工程质量的法律、法规、技术标准编制。1.5本标准未涉及的范围，执行国家现行标准的相关规定。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明年代的引用文件，仅注明年代的版本适用于本文件。凡是不注明年代的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 IEC 61730.1-2004 光伏组件安全认证第1部分：光伏组件的安全性构造要求 IEC 61730.2-2004 光伏组件安全认证第2部分：实验要求 IEC 61215 2005-4 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型 UL1703-2004 平板光伏组件 GB/T 2828.1-2003 计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验 抽样计划 GB/T 1.1-2009 标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写 GB/T9535-1998 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型 GB/T 18912-2002 光伏组件盐雾腐蚀试验 GB/T 19394-2003 光伏（PV）组件紫外试验 GB/T 20047.1-2006 光伏（PV）组件安全鉴定第1部分：结构要求 GB/T 6495.1-1996 光伏器件第1部分：光伏电流-电压特性的测量 GB/T 6495.2-1996 光伏器件第2部分: 标准太阳电池的要求 GB/T 6495.3-1996 光伏器件第3部分：地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照 度数据
太阳能电池的特性测量
实验目的 1. 测量不同照度下太阳能电池的伏安特性、开路电压U 0和短路电流I s 。 2. 在不同照度下，测定太阳能电池的输出功率P 和负载电阻R 的函数关系。 3. 确定太阳能电池的最大输出功率P max 以及相应的负载电阻R max 和填充因数。 原理 当光照射在距太阳电池表面很近的pn 结时，只要入射光子的能量大于半导体材料的禁带宽度E g ，则在p 区、n 区和结区光子被吸收会产生电子-空穴对（如图1）。那些在 pn 结附近n 区中产生的少数载流子由于浓度梯度而要扩散。只要少数载流子离pn 结的距离小于它的扩散长度，总有一定几率扩散到结界面处。在p 区与n 区交界面的两侧即结区，存在一空间电流区，也称为耗尽区。在耗尽区中，正负电荷间形成一电场，电场方向由n 区指向p 区，这个电场称为内建电场。只有p 区的光生电子和n 区的光生空穴和结区的电子空穴对（少子）扩散到结电场附近时能在内建电场作用下漂移过结。光生电子被拉向n 区，光生空穴被拉向p 区，即电子空穴对被内建电场分离。这导致在n 区边界附近有光生电子积累，在p 区边界附近有光生空穴积累。它们产生一个与热平衡pn 结的内建电场方向相反的光生电场，其方向由p 区指向n 区。这一现象称为光伏效应（Photovoltaic effect ）。 图1 太阳能电池的工作原理 太阳能电池的工作原理是基于光伏效应的。当光照射太阳电池时，将产生一个由n 区到p 区的光生电流I s 。同时，由于pn 结二极管的特性，存在正向二级管电流I D ，此电流方向从p 区到n 区，与光生电流相反。因此，实际获得的电流I 为两个电流之差： )()(D S U I ΦI I -= （1） 如果连接一个负载电阻R ，电流I 可以被认为是两个电流之差，即取决于辐照度Φ的 负方向电流I s ，以及取决于端电压U 的正方向电流I D 。 由此可以得到太阳能电池伏安特性的典型曲线（见图2）。在负载电阻小的情况下，太阳能电池可以看成一个恒流源，因为正向电流I D 可以被忽略。在负载电阻大的情况下，太阳能电池相当于一个恒压源，因为如果电压变化略有下降那么电流I D （U ）迅速增加。
太阳能电池特性实验仪实验报告
太阳能电池特性实验仪 能源短缺和地球生态环境污染已经成为人类面临的最大问题。本世纪初进行的世界能源储量调查显示，全球剩余煤炭只能维持约216年，石油只能维持45年，天然气只能维持61年，用于核发电的铀也只能维持71年。另一方面，煤炭、石油等矿物能源的使用，产生大量的CO2、SO2等温室气体，造成全球变暖，冰川融化，海平面升高，暴风雨和酸雨等自然灾害频繁发生，给人类带来无穷的烦恼。根据计算，现在全球每年排放的CO2已经超过500亿吨。我国能源消费以煤为主，CO2的排放量占世界的15%，仅次于美国，所以减少排放CO2、SO2等温室气体，已经成为刻不容缓的大事。推广使用太阳辐射能、水能、风能、生物质能等可再生能源是今后的必然趋势。 广义地说，太阳光的辐射能、水能、风能、生物质能、潮汐能都属于太阳能,它们随着太阳和地球的活动，周而复始地循环，几十亿年内不会枯竭，因此我们把它们称为可再生能源。太阳的光辐射可以说是取之不尽、用之不竭的能源。太阳与地球的平均距离为1亿5千万公里。在地球大气圈外，太阳辐射的功率密度为1.353kW /m2，称为太阳常数。到达地球表面时，部分太阳光被大气层吸收，光辐射的强度降低。在地球海平面上，正午垂直入射时，太阳辐射的功率密度约为1kW /m2，通常被作为测试太阳电池性能的标准光辐射强度。太阳光辐射的能量非常巨大，从太阳到地球的总辐射功率比目前全世界的平均消费电力还要大数十万倍。每年到达地球的辐射能相当于49000亿吨标准煤的燃烧能。太阳能不但数量巨大，用之不竭，而且是不会产生环境污染的绿色能源，所以大力推广太阳能的应用是世界性的趋势。 太阳能发电有两种方式。光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成蒸气，再驱动汽轮机发电，太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高。光—电直接转换方式是利用光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。 与传统发电方式相比，太阳能发电目前成本较高，所以通常用于远离传统电源的偏远地区，2002年，国家有关部委启动了“西部省区无电乡通电计划”，通过太阳能和小型风力发电解决西部七省区无电乡的用电问题。随着研究工作的深入与生产规模的扩大，太阳能发电的成本下降很快，而资源枯竭与环境保护导致传统电源成本上升。太阳能发电有望在不久的将来在价格上可以与传统电源竞争，太阳能应用具有光明的前景。 根据所用材料的不同，太阳能电池可分为硅太阳能电池，化合物太阳能电池，聚合物太阳能电池，有机太阳能电池等。其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。 本实验研究单晶硅，多晶硅，非晶硅3种太阳能电池的特性。 实验内容 1．太阳能电池的暗伏安特性测量 2．测量太阳能电池的开路电压和光强之间的关系 3．测量太阳能电池的短路电流和光强之间的关系 4．太阳能电池的输出特性测量