太陽(yáng)電池組件的銷售是以組件在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的額定輸出功率為單位，但是怎樣準(zhǔn)確地獲得這個(gè)額定功率卻長(zhǎng)期地困擾著組件的生產(chǎn)者和采購(gòu)者。這里包括與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件相關(guān)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器、測(cè)量環(huán)境、測(cè)量設(shè)備和測(cè)量的操作過(guò)程等問(wèn)題。為了方便，在下面的討論中，凡是涉及一般測(cè)量的討論，被測(cè)量器件一般使用“組件”一詞代表；而對(duì)于有特別指向的被測(cè)量器件，則使用專有名稱，例如標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池、參考太陽(yáng)電池組件等。

　　1． 太陽(yáng)電池測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器的產(chǎn)生和作用

　　測(cè)量太陽(yáng)電池或者太陽(yáng)電池組件，一般使用標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池傳遞測(cè)量值到標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池組件作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器，而標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池是由絕對(duì)輻射計(jì)傳遞光能量計(jì)量單位的。根據(jù)光能量計(jì)量專家的介紹，通過(guò)國(guó)際比對(duì)產(chǎn)生的絕對(duì)輻射計(jì)計(jì)量光能量的不確定度是±0.7%（U95）。但是，理論上絕對(duì)輻射計(jì)是無(wú)光譜選擇性的，而太陽(yáng)電池是有光譜選擇性的，所以不能直接將絕對(duì)輻射計(jì)的計(jì)量結(jié)果傳遞到太陽(yáng)電池上面來(lái)。制作標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池，需要通過(guò)一套復(fù)雜的光譜測(cè)量?jī)x器完成這個(gè)傳遞。由于傳遞技術(shù)的復(fù)雜性和不確定性，傳遞過(guò)程帶來(lái)了許多誤差，使得標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池對(duì)光能量的測(cè)量的誤差超出了人們常規(guī)的想象。目前通過(guò)國(guó)際比對(duì)獲得的標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池的標(biāo)準(zhǔn)偏差是±1.9%（U95）。為什么是±1.9%？怎樣得到的這個(gè)數(shù)值？我們必須回顧 PEP93 國(guó)際參考太陽(yáng)電池比對(duì)。從 1993 年開始到 1997 年結(jié)束的 PEP`93 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池比對(duì)活動(dòng)（PEP`93 Intercomparison of Reference Cell Calibrations），有 8 個(gè)國(guó)家的 17 個(gè)太陽(yáng)電池測(cè)試實(shí)驗(yàn)室參加，包括美國(guó)的 NREL、德國(guó)的 PTB、日本的 JQA/ETL 和中國(guó)的 TIPS（天津電源研究所—十八所）。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析這些實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試結(jié)果，篩選掉了包含極大誤差的數(shù)據(jù)，最終上述四個(gè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量數(shù)據(jù)被采用。其中，NERA 與標(biāo)定值的平均偏差是－0.3%，PTB 與標(biāo)定值的平均偏差是－1.1%，JQA/ETL 與標(biāo)定值的平均偏差是＋0.3%，TIPS 與標(biāo)定值的平均偏差是+1.2%。這里，不能根據(jù)偏差的大小解釋誰(shuí)的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，實(shí)際的習(xí)慣是依據(jù)市場(chǎng)的權(quán)威性。由這些實(shí)驗(yàn)室送樣的參考電池片作為世界上太陽(yáng)電池標(biāo)準(zhǔn)的原級(jí)被各個(gè)實(shí)驗(yàn)室保存下來(lái)，并且在目前的標(biāo)準(zhǔn)傳遞過(guò)程中使用。這里應(yīng)該注意的是，所謂標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池的標(biāo)定值，是在 AM1.5 光譜分布、1000W/m2 光輻照度、太陽(yáng)電池溫度 25℃條件下，標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池輸出的短路電流值，代表在規(guī)定光譜條件對(duì)光源輸出的光輻照度能量的計(jì)量。而標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池/組件的傳遞過(guò)程，也是首先使用標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池的標(biāo)定值（短路電流）對(duì)光源的輻照度進(jìn)行標(biāo)定，在標(biāo)定的光源下測(cè)量傳遞值（短路電流）給被傳遞的工作標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池/ 組件。

　　2． 組件的測(cè)試方法

　　從標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池到標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池組件之間對(duì)光能量計(jì)量值傳遞的過(guò)程與我們生產(chǎn)過(guò)程中測(cè)量太陽(yáng)電池組件的過(guò)程是相似的，只是對(duì)與設(shè)備、環(huán)境和操作的要求更嚴(yán)格。首先將被測(cè)量的太陽(yáng)電池或者組件與標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池一同放置在恒溫 25℃的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。放置的時(shí)間一般根據(jù)被測(cè)量物品的質(zhì)量，也就是預(yù)計(jì)被測(cè)量物品達(dá)到 25℃所需要的時(shí)間決定，為了工作的方便，組件一般要放置 12 小時(shí)以上。使用合格的太陽(yáng)電池組件測(cè)試系統(tǒng)，包括 A 級(jí)太陽(yáng)模擬器、電子負(fù)載和高速數(shù)據(jù)采集器，必要的數(shù)據(jù)處理、顯示和存儲(chǔ)設(shè)備。這里簡(jiǎn)單地介紹一般脈沖式組件測(cè)試系統(tǒng)的工作過(guò)程：

　　a） 觸發(fā)脈沖太陽(yáng)模擬器光源；

　　b） 數(shù)據(jù)采集器采集由標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池發(fā)出的光輻照度信號(hào)并且傳遞給控制器；

　　c） 當(dāng)光源的光輻照度達(dá)到預(yù)定的要求，控制器觸發(fā)電子負(fù)載以電壓或者電流的方式掃描組件的 I-V 特性。電子負(fù)載完成掃描組件 I-V 特性的時(shí)間，必須與脈沖太陽(yáng)模擬器光源所發(fā)生的脈沖光中一段輻照度相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)間相吻合；

　　d） 同時(shí)，數(shù)據(jù)采集器分別采集組件兩端的電壓、負(fù)載電阻兩端的電壓（代表組件的輸出電流）、標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池負(fù)載電阻上的電壓（代表標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池的輸出電流，也代表了光輻照度），溫度傳感器輸出的溫度信號(hào)（一般以電壓方式）。上述采集過(guò)程是同步進(jìn)行的；

　　e） 當(dāng)電子負(fù)載在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)以電流方式或者電壓方式從 I—V 特性曲線的短路端（或者開路端）向開路端（或者短路端）掃描完畢，全部數(shù)據(jù)采集完畢。此時(shí)控制器開始依照固定的規(guī)則，將被測(cè)量組件的輸出電流和電壓歸一化到標(biāo)準(zhǔn)光輻照度和標(biāo)準(zhǔn)溫度上去；

　　f） 控制器通過(guò)顯示器顯示經(jīng)過(guò)修正的電流和電壓數(shù)據(jù)并將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)。這個(gè)測(cè)量過(guò)程就完成了。