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技术文章
更新时间：2025-09-11
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光伏板的效率不断刷新纪录，当钙钛矿、叠层电池等新技术加速落地，有个问题始终绕不开：实验室里测出来的性能，到了户外真的靠谱吗？
答案藏在「太阳光模拟器」这个关键设备里。作为能在实验室复刻阳光的「人造太阳」，它的性能直接决定了光伏器件测试数据的可信度。而 2020 年国际电工委员会（IEC）发布的《IEC 60904-9:2020 光伏器件 第 9 部分：太阳模拟器特性分类》，正是给这个「人造太阳」给出明确的评价标准。
这个标准到底管什么？简单说，就是用一套统一规则，衡量模拟器发出的光是否「像真太阳」—— 比如光的光谱是否匹配自然光（光谱匹配度）、光照在电池板上是否均匀（均匀性）、测试时亮度会不会忽明忽暗（稳定性）。这三个维度，正是判断模拟器够不够「准」的核心指标。
接下来的系列内容，我们会逐一拆解光谱响应度、均匀性、稳定性的测试逻辑和标准要求，让每一组数据都站得住脚！关注我们，一起搞懂光伏测试的「基础法则」。
太阳模拟器分级：
为室内地面光伏器件测试提供太阳模拟器的性能分类标准（A+、A、B、C级）。
三大评估特性：
光谱匹配度（与AM1.5参考光谱的偏差）
测试平面辐照不均匀度（空间均匀性）
辐照时间不稳定度（时间稳定性）
适用场景：
A+级：校准实验室（降低二级标准器件校准不确定度）。
A/B/C级：生产线功率测试、鉴定测试（A+非必需）。
1、光谱匹配度
评估依据：与IEC 60904-3的AM1.5全球参考光谱对比。
波长范围：
限制范围（400–1100 nm）：向后兼容旧版（表1）
旧版（表1）
扩展范围（300–1200 nm）：新版默认要求，适应新技术（如紫外/红外响应）
新版（表2）
测量要求
区域划分：矩形/圆形测试区。
测点数量：至少4点（新版优化，旧版需9点）。
测量区域
2、辐照不均匀度
公式
3、时间不稳定度
两类指标
短期不稳定性（STI）：单点数据采样时间内的波动（I-V同步测量）。
长期不稳定性（LTI）：I-V特性获取时间内的波动（或辐照暴露期间）。
4、分级标准
光谱范围扩展：
300–1200 nm（新增紫外/红外波段，支持LED光源和新型电池）。
新增A+级：
为实验室校准提供更高精度（降低二级标准器件不确定度）。
简化光谱匹配度测量：
测点从≥9个减至≥4个。
新增参数：
SPC（光谱覆盖范围）：太阳模拟器光谱 >10% AM1.5的波长范围积分占比。
SPD（光谱偏差）：模拟器与AM1.5光谱的绝对偏差总和（评估整体匹配度）。
明确脉冲模拟器评估：长脉冲/短脉冲的STI测量方法
长脉冲STI测量方法
短脉冲STI测量方法
等级不直接等同于测量不确定度：
实际不确定度还受器件特性、校准方法、修正算法等因素影响（需结合IEC TR 60904-14）。
必须量化模拟器影响：
即使使用A等级设备，仍需报告光谱失配修正、空间/时间不均匀性分析。
数值指定优于字母等级：
例如，要求“辐照不均匀度≤2%"而非“ A等级"。
定期重新校准：
光谱可能随灯管老化改变，均匀性受测试环境反射影响。
IEC 60904-9:2020 的核心是通过光谱匹配度、辐照均匀性、时间稳定性三大特性，将太阳模拟器分为 A+、A、B、C 四级。新版扩展了光谱范围、简化了测量流程，并强调：
A+级仅需校准实验室，产线测试可用A/B级；
必须量化模拟器自身影响（如失配修正）；
定期校准确保等级维持。
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