1、1 光電伏打元件 (第二部：基準太陽電池之要求) 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS總號 類號 ICS 621.385.5 13059-2 C6346-2 經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 81 年 11 月 20 日 91 年 12 月 5 日(共 5 頁) Photovoltaic devices Part 2 : Requirements for reference solar cells 1. 適用範圍 本標準適用於基準太陽電池之分類、選擇、封裝、標示、校正及維護。 2. 概述 基準太陽電池係為特別校正過之電池，用來測量照射光
2、或用來設定基準太陽光譜照射光分布之模擬器照射光位準。分為二級型式： (1) 一級：由輻射計或標準檢光器校正過之基準電池，並符合世界輻射計量基準（ World Radiometric Reference, W.R.R.）之標準。 (2) 二級：以對照過上述一級基準電池之自然或模擬陽光校正過之基準電池。 3. 選擇 為使校正成為基準電池，最少必須選擇三個太陽電池，因此每個太陽電池最少能與其他兩個太陽電池比對。其照射光短路電流在整個應用範圍應非常線性。其光譜響應效能量測中由於在每個基準電池與測試樣本間光譜響應不匹配所產生之誤差應小於 1%，此光譜響應不匹配誤差之計算參照 CNS 13059-7光電伏
3、打元件（第七部：光電伏打元件測試中所產生光譜不匹配誤差之計算）中規定的方法。 基準電池必須為穩定的元件，即其光電伏打特性之變化不得超過初始校正值之 5%（參照第 10 節）。 4. 溫度量測 必須具備使基準電池之界面溫度在測量時的精密度須在 1範圍之內。 5. 電氣之連接 對基準電池電氣之連接必須由四線接點系統（凱文探針（ Kelvin Probe）組成。 6. 校正 每個基準電池必須以其在每個基準光譜照射光分布單位 AW-1 m2之（ 252）上的短路電流做校正。 一級及二級基準電池的標準校正方法規定於第 11 及 12 節。每個基準電池之相對光譜響應及短路電流之溫度係數必須參照相關標準測量
4、。 7. 資料表單 每次基準電池被校正過後，其資料表單須記錄下述資訊： 2 CNS 13059-2 , C 6346-2 (1) 識別碼 (2) 型式（一級或二級） (3) 電池製造商 (4) 材料型式 (5) 封裝型式 (6) 校正機構 (7) 校正地點及日期 (8) 校正方法（參照相關標準） (9) 輻射計或標準燈泡特性（若具有） (10) 一級基準電池識別碼（若具有） (11) 模擬器特性（若具有） (12) 溫度感測器型式（若具有） (13) 相對光譜響應（若具有） (14) 短路電流之溫度係數 (15) 標準測試狀況下之校正值 AW-1 m2 (16) 要求的準確度 8. 標示 每一
5、基準電池為易於相互參考應於相對資料表單中載明清晰，不易消除之識別碼。 9. 封裝 9.1 自然陽光下之量測 在自然陽光下量測用之基準電池應對入射輻射在幾何分布中之變化作響應而與測試樣本（電池、電池次組件與模組）之響應方式相同。 為此目的，當用直接太陽光束對多電池單元以非正垂直或近似垂直入射方式量測多電池時，基準電池必須被包覆於多電池封裝內 （參照圖 1）。於此狀況下，框架、囊裝系統、形狀及圍繞在基準電池周圍之電池的大小與間距必須與被測試之模組相同。而此周圍之電池可能為實際的電池或為虛擬的，但應具有相同之光學性質。圖 1 點線指示於屋外測試時，最少可接受多電池封裝之尺寸。 9.2 模擬器光下之量
6、測 (1) 在某些允許對進出測試樣本之光線有多重反射之模擬器，測試面之照射光應依測試樣本存在與否而改變。 (2) 因此，當測試樣本存在時，為了準確量測到存在的照射光，用於此種模擬器內之基準電池應與測試樣本用相同之方式封裝，因此由於多重反射而引起照射光之改變對測試樣本及基準電池而言皆相同。 模擬器內，用於量測且設計成為對多重反射光造成之誤差呈現無足輕重之基準電池應單一封裝。或若非天天使用，可在未封裝之狀態下固裝於有溫度控制之區檯上。 另可遵照自然陽光下量測用之基準電池所定之要求條件。 9.3 單一電池封裝 如為單一電池封裝，則規定： 3 CNS 13059-2 , C 6346-2 (1) 視野
7、最少應為 160。 (2) 封裝於其中之電池視野全部表面應不得反射，且在電池波長響應頻帶內吸收率最少為 0.95。 (3) 用於固結電池於支持物之材料不得於電氣及光學上有劣化跡象，其物理特性應於全部預期使用期間維持穩定。 (4) 使用保護窗。如電池係於全陽光下校正或使用，保護窗與電池之間隙須填以穩定與透明之囊裝填充料。此囊裝填充料之折射率應與保護窗之折射率相同（相差 10%以內），以減少由於高入射角引起內部光反射之誤差。囊裝填充料之透明度、連續性及黏著度不得受紫外線及操作溫度之影響。圖 2 為適用單一電池封裝之例。 (5) 保護窗作用如同濾波器，藉以匹配測試樣本與基準電池之光譜響應，並提供規定
8、於第 3 節中之其他要求。 10. 基準電池之維護 已封裝基準電池之保護窗應保持清潔及無刮痕。 無封裝基準電池應妥善保管以免損壞、汙染及劣化。 使用頻繁之基準電池必須於小於一個月內之期間作校正，以交叉比對方式針對穩定之基準電池在相同照射光下比較其短路電流。如果電流比之變動超過 1%則電池應再度作校正。 全部基準電池每十二個月應最少作一次再校正。 11. 一級基準電池之校正 校正方法及其執行必須達 1%之高水準。 備考：“準確度”一詞係依校正所用方法而定；但無論如何，重覆率應達 1%以內。 12. 二級基準電池之校正 二級基準電池必須在自然或模擬陽光下對一級基準電池作校正，一級與二級基準電池間之
9、光譜響應匹配且依相關標準量測時，其校正用照明之光譜不匹配誤差應在 1%以內。 12.1 自然陽光 在自然陽光下之校正必須在下述狀況中執行： (1) 晴朗且有太陽之天氣，漫射之照射光不得超過 25%全體的照射光。 (2) 圍繞太陽 30半角圓錐內無可見之雲層。 (3) 用一級基準電池量測時，總照射光（太陽天空地面反射）不得少於800W m-2。 (4) 太陽光譜照射光分布級數介於 AM1 與 AM2 之間。 (5) 輻射充分穩定能使在量測時間內其基準電池之短路電流變動少於 0.5%。 12.2 模擬器 如用模擬陽光，依相關標準模擬器必須為 A 級。 4 CNS 13059-2 , C 6346-
10、2 12.3 校正程序 (1) 校正前，依相關標準規定之程序量測二級基準電池之相對光譜響應及短路電流之溫度係數。 (2) 將一級與二級基準電池盡可能接近地固結在同平面同區檯上，連接電流及溫度測量儀器。如許可，控制電池溫度在（ 252）之間。如實際上無法控制電池溫度，除了在作電流量測時外可將光線遮蔽（脈波式模擬器則不需遮蔽）。 (3) 調整區檯使太陽光束或模擬光束之中心線正交垂直於電池表面 5之內。 (4) 同時記錄一級與二級基準電池的短路電流及溫度之讀數。 (5) 重覆上述步驟 (4)直到獲得五組連續之讀數，而此讀數校正於 25時，其短路電流比值之變動不超過 1%。 (6) 當在自然陽光下校正
11、時，在不同的三天內，重覆上述步驟 (2)至 (5)最少五次以上。 (7) 由可接受之資料，計算平均比： (8) 由上述算出之平均比乘以一級基準電池之校正值可得二級基準電池之校正值。 於 25時之二級基準電池之短路電流 於 25時之一級基準電池之短路電流 5 CNS 13059-2 , C 6346-2 圖 1 在多電池封裝中之基準電池 引用標準： CNS 13059-7 光電伏打元件（第七部：光電伏打元件測試中所產生光譜不匹配誤差之計算） 相對應國際標準： IEC 904-2 Photovoltaic devices Part 2 : Requirements for reference solar cells 感測平均照射光之基準電池用於自然陽光之最小尺寸 接線空間 窗座 電纜夾 太陽電池 空間 電壓及電流 引線 視 野 不小於 160圖 2 單電池封裝
