T/CPIA 0087-2024 钙钛矿标准光伏组件制作及使用要求

ICS 27.160
CCS F12
团体标准
T/CPIA 0087—2024
钙钛矿标准光伏组件制作及使用要求
Requirements for making and using of perovskite reference photovoltaic
modules
2024 - 08 - 30 发布2024 - 09 - 15 实施
中国光伏行业协会 发布

T/CPIA 0087—2024
I
目次
前言................................................................................. III
1 范围................................................................................ 1
2 规范性引用文件...................................................................... 1
3 术语和定义.......................................................................... 1
4 仪器设备............................................................................ 2
4.1 太阳模拟器...................................................................... 2
4.2 电流-电压测量设备............................................................... 3
4.3 标准光伏器件.................................................................... 3
4.4 电致发光成像检测仪（EL 检测仪） ..................................................3
4.5 其他设备........................................................................ 3
5 钙钛矿标准组件制作.................................................................. 3
5.1 环境要求........................................................................ 3
5.2 制作过程........................................................................ 3
6 钙钛矿标准组件质量控制要求.......................................................... 5
6.1 电气连接........................................................................ 5
6.2 定期稳定性检查.................................................................. 5
7 使用要求............................................................................ 6
7.1 储存期间核查.................................................................... 6
7.2 搬运拿取过程.................................................................... 6
7.3 使用记录........................................................................ 6
7.4 钙钛矿标准组件的存储............................................................ 6
8 钙钛矿标准组件的报告................................................................ 7
附录A(资料性) 标准光伏器件溯源链示意图................................................8
参考文献............................................................................... 9

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III
前言
本文件按照GB/T 1.1—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》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国光伏行业协会标准化技术委员会提出。
本文件由中国光伏行业协会标准化技术委员会归口。
本文件主要起草单位：极电光能有限公司、中国电子信息产业发展研究院、无锡市检验检测认证研
究院、中国电子技术标准化研究院、暨南大学、福建省计量科学研究院、杭州纤纳光电科技有限公司、
隆基绿能科技股份有限公司中央研究院。
本文件主要起草人：于振瑞、邵君、江华、李其聪、钱立伟、孟庆法、吴晓丽、麦耀华、吴绍航、
黎健生、陈彩云、颜步一、黄艳梅。

T/CPIA 0087—2024
1
钙钛矿标准光伏组件制作及使用要求
1 范围
本文件规定了钙钛矿标准光伏组件（以下简称“钙钛矿标准组件”）的制作和使用规范，以及量值
稳定及符合量值溯源链传递要求的作业规范。
本文件适用于以钙钛矿材料为光吸收层的单结光伏组件。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，
仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本
文件。
GB/T 6495.11—2016 光伏器件第11 部分：晶体硅太阳电池初始光致衰减测试方法
T/CPIA 0012—2019 晶体硅标准光伏组件制作和使用指南
T/CPIA 0020—2020 晶体硅光伏电池电致发光测试法
T/CPIA 0032—2022 钙钛矿光伏电池及组件的电流-电压（I-V）特性测量方法
IEC 60891：2021 光伏器件测定电流-电压特性的温度和辐照度校正方法用程序（Photovoltaic
devices — Procedures for temperature and irradiance corrections to measured I-V
characteristics）
IEC 60904-1:2020 光伏器件第1 部分：光伏电流-电压特性的测量（Photovoltaic devices—
Part 1: Measurement of photovoltaic current-voltage characteristics）
IEC 60904-2:2023 光伏器件第2 部分：光伏标准器件的要求（Photovoltaic devices—Part 2:
Requirements for photovoltaic reference devices）
IEC 60904-3:2019 光伏器件第3 部分：具有标准光谱辐照度数据的地面用太阳光伏(PV)器件的
测量原理（Photovoltaic devices—Part 3: Measurement principles for terrestrial photovoltaic
(PV) solar devices with reference spectral irradiance data）
IEC 60904-4:2019 光伏器件第4 部分：标准光伏器件-建立校准溯源链的程序（Photovoltaic
devices — Part 4: Reference solar devices — Procedures for establishing calibration
traceability）
IEC 60904-7:2019 光伏器件第7 部分：光伏器件测量用光谱失配修正的计算（Photovoltaic
devices — Part 7: Computation of the spectral mismatch correction for measurements of
photovoltaic devices）
IEC 60904-9：2020 光伏器件第9 部分：太阳模拟器性能分级（Photovoltaic devices—Part 9:
Classification of solar simulator characteristics）
IEC TS 60904-13: 2018 光伏器件第13 部分：光伏模组的电致荧光（Photovoltaic devices
—Part 13: Electroluminescence of photovoltaic modules）
JJF 1622—2017 太阳电池校准规范光电性能（Calibration Specification of Solar Cells:
Photoelectric Properties）
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
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2
标定值calibration value
标准光伏组件在标准测试条件下测得的短路电流。
3.2
扫描方向sweep direction
正向扫描：从I
sc到V
oc的测试方向，即外电路模拟负载从0到无穷大；
反向扫描：从V
oc到I
sc的测试方向，及外电路模拟负载从无穷大到0。
注：建议采用快速测量法，扫描间隔不大于0.02 V，相邻两点的间隔时间不小于0.3 s。（建议采用快速测量法，扫
描时长20s，取1000个均分扫描点。）
3.3
钙钛矿标准组件perovskite photovoltaic reference module
由钙钛矿太阳电池经激光划刻串联连接封装组成的标准光伏器件。
注：根据量值溯源的不同方法，分为一级钙钛矿标准组件和二级钙钛矿标准组件，标准器件的溯源等级见附录A。
3.4
一级钙钛矿标准组件primary perovskite reference module
以符合IEC 60904-4和T/CPIA 0012—2019中二级参考要求的晶体硅光伏组件为标准器件进行校准的
钙钛矿标准组件。
3.5
二级钙钛矿标准组件secondary perovskite reference module
以符合IEC 60904-4：2019和T/CPIA 0012—2019中工作参考要求的晶体硅光伏组件为标准器件进行
校准的钙钛矿标准组件。
3.6
光谱失配spectral mismatch
测试样品的光谱响应与参比器件的光谱响应不匹配或是测试光谱与参比器件的光谱不匹配。
[来源，IEC60904-7:2019 ]
4 仪器设备
4.1 太阳模拟器
应符合IEC 60904-9:2020 AAA 级或以上要求，光谱范围（300～1200）nm。
表1 太阳模拟器等级划分标准
等级光谱匹配度辐照不均匀度
辐照时间不稳定性
短期长期
A+ 0.875～1.125 1 % 0.25 % 1 %
A 0.75～1.25 2 % 0.5 % 2 %
B 0.6～1.4 5 % 2 % 5 %
C 0.4～2.0 10 % 10 % 10 %
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3
4.2 电流-电压测量设备
电流-电压测量设备应满足以下要求：
a) 电流-电压测量应使用来自被测设备端子的独立导线测量，并使两者之间尽可能短；
注：具体测试接线方式参考IEC 60904-1:2020 条款4.2（d）部分。
b) 当采用带有I-V 测量的太阳模拟器时，电流-电压测量设备要求可参考IEC 60904-9:2020 第5
条款。
4.3 标准光伏器件
标准光伏器件的制作要符合IEC 60904-2:2015的要求。宜使用经有资质的第三方机构进行校准的标
准太阳电池作为标准光伏器件，标准光伏组件的光谱响应范围应覆盖并匹配被测光伏器件的光谱响应范
围。
4.4 电致发光成像检测仪（EL 检测仪）
EL测试应参考IEC TS 60904-13:2018第4部分和T/CPIA 0020—2020。
4.5 其他设备
其他设备包括但不限于：
a) 温度监控设备：符合IEC TR 63228:2019 第10 部分的要求；
b) 辐照度监测器：符合IEC 60904-1:2020 第5 条款的要求。
5 钙钛矿标准组件制作
5.1 环境要求
环境要求应满足：
a) 温度：（25±2）℃；
b) 湿度：不大于40 %RH。
5.2 制作过程
5.2.1 钙钛矿标准组件总体要求
钙钛矿标准组件应与生产线钙钛矿组件的物理组成相匹配，且两者的光谱响应和制作工艺须保持一
致。组件的物理组成应包括但不限于：
a) 钙钛矿吸收层的成分组成；
b) 钙钛矿组件的结构；
c) 钙钛矿组件的传输层类型；
d) 钙钛矿组件的背电极；
e) 封装材料；
f) 封装背板；
g) 测量时组件的电气连接。
5.2.2 钙钛矿标准组件的选择
在选择钙钛矿标准组件前，应对钙钛矿组件完成组件功率、外观和EL测试。组件功率测试所用太阳
模拟器应参照JJF 1622—2017和IEC 60891:2021的要求调整测试光谱和辐照度，确保被测样品温度在规
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定温度范围内，光谱匹配度等相关参数应符合表1要求。功率测试应参照T/CPIA 0032—2022，被测组件
的温度应稳定在规定范围内。建议采用T/CPIA 0032—2022中5.2.2的测试方法，输出并检查电流-电压
（I-V）曲线。EL测试应参照IEC TS 60904-13:2018和T/CPIA 0020—2020的要求。并满足以下要求：
a) 组件外观要求：组件应不存在玻璃破裂、颜色黄变、颜色不均一、膜层脱落等影响其电性能
的任何外观缺陷。
b) 组件面积：当钙钛矿标准组件的制备工艺及光谱响应和生产线钙钛矿组件的制备工艺及响应
光谱保持一致时，组件面积不做要求。
注：组件面积参考IEC 61215-2:2021。
c) 组件内部缺陷要求：组件EL 测试应无明显明暗区、雾状区、子电池局部或整条暗区等不均匀
现象、无短路和漏刻点。
d) 电性能要求：组件的电流-电压（I-V）曲线应无明显突变、阶梯和毛刺等异常特征。
e) 每件标准钙钛矿组件须带有清晰且不易擦掉的序列号或识别号，以便追溯对应的生产数据单。
5.2.3 钙钛矿标准组件的光浴稳定性测试
5.2.3.1 符合5.2.2 要求的标准钙钛矿组件应经过不小于10 kWh/m2的光浴处理，结束光浴后，组件受
光面温度自然冷却到25 ℃时，采用稳态太阳模拟器正/反双向扫描，组件功率测试参照T/CPIA 0032—
2022 方法测试，正向扫描和反向扫描的功率平均值记为组件功率，建议采用快速测量法，扫描间隔不
大于0.02 V，相邻两点的间隔时间不小于0.3 s。
注：正/反扫描方向参照本文件3.2。
5.2.3.2 按公式（1）计算功率变化率（P），若P 小于2 %，则将P2 记为组件标称功率；若未小于2 %，
则需重复增加10 kWh/m2的光浴稳定测试，直至达标为止。
Δ� = �2−�1
�1
× 100% （1）
式中：
P ——功率变化率；
P1 ——进行10 kWh/m2光浴后测试得到的功率，单位为瓦（W）；
P2 ——继续进行10 kWh/m2光浴后测试得到的功率，单位为瓦（W）。
5.2.4 钙钛矿标准组件的标定
5.2.4.1 一级钙钛矿标准组件制作要求
一级钙钛矿标准组件制作应满足以下要求：
a) 组件功率要求：一级钙钛矿标准组件功率与生产线连续生产100 片钙钛矿组件产品的平均功率
差异不超过5 %，并应考虑光谱失配因子；
b) 测试要求：组件测试光谱应进行校准；
c) 组件存放：一级钙钛矿标准组件应该进行避光干燥储存。
5.2.4.2 一级钙钛矿标准组件标定
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一级钙钛矿标准组件标定宜使用晶体硅标准电池或量值可直接溯源到晶体硅标准电池的标准组件
作为量值传递器。一级标准组件标定检测机构应满足以下要求：
a) 用晶体硅标准电池校准太阳模拟器的辐照度；
b) 晶体硅标准电池与待标定光伏组件光谱失配如大于0.5 %，应参照IEC 60904-7：2019对晶体硅
标准电池标定值进行修正；
c) 参照T/CPIA 0020—2020和要求，对待标定组件做电致发光（EL）测试，EL测试应满足本文件
5.2.2 c要求；
d) 参照GB/T 6495.11—2016对一级钙钛矿标准组件进行光浴稳定性处理，光浴稳定性处理后组件
功率波动满足5.2.3.2的要求；
e) 晶体硅标准电池和待标定组件温度控制在（25±2） ℃之内；
f) 宜采用稳态光源模拟器双向扫描模式，参照T/CPIA 0032—2022进行组件效率测量，组件电流-
电压曲线需满足5.2.2的要求，取I-V扫描正向与反向结果的平均值作为测量结果。
5.2.4.3 二级钙钛矿标准组件标定
二级钙钛矿标准组件需按照本文件5.2.3.2的要求做光浴稳定性处理，符合稳定性要求后，按如下
流程完成参数的标定：
a) 选用与一级标准钙钛矿组件相同尺寸、相同材料组分和相同结构的钙钛矿组件作为二级钙钛矿
标准组件，以减小光谱失配、电流失配及电子负载测量线性的影响；
b) 一级钙钛矿标准组件和待标定组件温度控制在（25±2） ℃之内；
c) 用一级钙钛矿标准组件的短路电流对太阳模拟器进行校准；
d) 采用稳态光源模拟器双向扫描模式，参照T/CPIA 0032—2022进行组件效率测量，组件电流-
电压曲线需满足5.2.2的要求，取I-V扫描正向与反向结果的平均值作为测量结果；测试结束后，
测试一级钙钛矿标准组件功率与其标称功率进行比较，当差异不大于2 %时，本次测试结果有
效，记录并保存本次测试结果。
6 钙钛矿标准组件质量控制要求
6.1 电气连接
应满足IEC 60904-1：2020的要求。
6.2 定期稳定性检查
定期进行期间核查，确认钙钛矿标准组件的外观、缺陷及电性能满足5.2.2的要求，且钙钛矿标准
组件的光浴稳定性满足5.2.3的要求，生产线日常监测的二级钙钛矿标准组件应与一级钙钛矿标准组件
进行周期性比对，保证其特性的稳定。
注1：二级钙钛矿标准组件标定时一般同时标定三片，其中一片用于日常使用，一片用于监控，另一片作为控制件
备用。
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注2：一级钙钛矿标准组件稳定性监测方式：初始用一级钙钛矿标准组件标定晶体硅标准电池，后续使用过程中，
使用晶体硅标准电池标定一级钙钛矿标准组件，核查一级钙钛矿标准组件的稳定性。
6.3 报废
钙钛矿标准组件存在以下缺陷时，应当报废：
a) 组件存在玻璃破裂、颜色黄变、颜色不均一、膜层脱落等外观缺陷；
b) 组件EL 测试存在明显明暗区、雾状区、子电池局部或整条暗区等不均匀现象、或存在短路和
漏刻点；
c) 组件的电流曲线存在明显的突变、阶梯和毛刺等异常特征；
d) 组件做光浴稳定性测试5 次后，功率变化率仍然超过2 %；
e) 组件的当前校准值与初始组件标定值偏差超过5 %。
7 使用要求
7.1 储存期间核查
7.1.1 钙钛矿标准组件期间核查
核查周期应不大于3 个月。
7.1.2 核查方式
可通过标准组件间的交叉互校方式进行。
7.1.3 合格要求
钙钛矿标准组件的标定值与当前校准报告值偏差应不大于2 %。
7.1.4 钙钛矿标准组件主要检查内容
主要检查内容应包括5.2.2条例中的要求。
7.1.5 检查结论
检查结论为以下列项中的一种，并把结论记录在质量记录单上：
a) 继续使用。
b) 重新标定。
c) 报废处置。
7.2 搬运拿取过程
过程中避免磕碰、损伤。
7.3 使用记录
钙钛矿标准组件使用记录应包含使用情况说明、启用、校准、期间核查、停用、调出等时间及其检
测数据，并应保存相关证明文件。
7.4 钙钛矿标准组件的存储
钙钛矿标准组件应存储在专用的避光保存柜里，其湿度应不大于50 %RH。
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8 钙钛矿标准组件的报告
报告应至少包含以下内容：
a) 标准组件应有唯一的序列号或标识号；
b) 制造厂家、型号名称、序列号；
c) 光伏电池的类型；
d) 组件的结构和尺寸、电气结构；
e) 标定机构、标定地点和日期、标定方法；
f) 在标准测试条件下的短路电流标称值以及最大功率标称值；
g) 测量不确定度等信息；
h) 组件EL 图片；
i) 旁路二极管存在与否。若存在，记录其数量和类型。
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附录A
(资料性)
标准光伏器件溯源链示意图
参照IEC 60904-4所示量值溯源值链示意图，晶体硅标准组件中的WPVS参考电池、一级、二级标
准组件对应的均是标准光伏器件级别，对应的级别参照图A.1黄色标注部分。
图A.1 量值溯源值链示意图
[来源：IEC 60904-4:2019，3.6]
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参考文献
[1] IEC 60904-4:2019 光伏器件第4 部分： 标准光伏器件- 建立校准溯源链的程序
（ Photovoltaic devices — Part 4: Reference solar devices — Procedures for establishing
calibration traceability）
A