為發光強度的計量單位。坎德拉是一光源在給定的方向上的光強度，該光源發出頻率540x1012Hz的光學輻射，且在此方向上的輻射強度為1/683WSr-1（2） 光通量。光通量的單位是流明dm），它用來計量所發出的總光量，發光強度為1cd的點光源，向周圍空間均勻發出4兀流明的光能量。（3） 光強度。指照射于一表面的光強度，它用勒克斯IX）作為單位，當1lm光通量的光強射到1m2面積上時，該面積所受的光照度（簡稱照度）就是1X。（4） 輻射度，通常稱為光強，即入射到單位面積上的光功率，單位是/m2或mw/cm23.1.2.2輻照度及其均勻性對空間應用，規定的標準輻照度為1367w/m2（另一種較早的標準規定為1353w/m2），對地面應用，規定的標準輻照度為1000w/m2。實際上地面陽光和很多復雜因素有關這一數值僅在特定的時間及理想的氣候和地理條件下才能獲得。地面上比較常見的輻射照度是在600~900w/m2范圍內，除了輻照度數值范圍以外，太陽輻射的特點之一是其均勻性，這種均勻性保證了同一太陽電池方陣上各點的輻照度相同。3.1.2.3光譜分布太陽電池對不同波長的光具有不同的響應，就是說輻照度相同而光譜成分不同的光照射到同一太陽電池上，其效果是不同的，太陽光是各種波長的復合光，它所含的光譜成分組成光譜分布曲線，而且其光譜分布也隨地點、時間及其它條件的差異而不同，在大氣層外情況很單純，太陽光譜幾乎相當+000K的黑體輻射光譜，稱為AMO光譜。在地面上，由于太陽光透過大氣層后被吸收掉一部分，這種吸收和大氣層的厚度及組成有關，因此是選擇性吸收，結果導致非常復雜的光譜分布。而且隨著太陽天頂角的變化，陽光透射的途徑不同吸收情況也不同。所以地面陽光的光譜隨時都在變化。因此從測試的角度來考慮，需要規定一個標準的地面太陽光譜分布。目前國內外的標準都規定，在晴朗的氣候條件下，當太陽透過大氣層到達地面所經過的路程為大氣層厚度的.5倍時，其光譜為標準地面太陽光譜，簡稱AM1.5標準太陽光譜。此時太陽的天頂角為48.19。，原因是這種情況在地面上比較有代表性。3.1.2.4總輻射和間接輻射在大氣層外，太陽光在真空中輻射，沒有任何漫射現象，全部太陽輻射都直接從太陽照射過來。地面上的情況則不同，一部分太陽光直接從太陽照射下來，而另一部分則來自大氣層或周圍環境的散射，前者稱為直接輻射，后者稱為天空輻射。二部分合起來稱為總輻射，在正常的大氣條件下，直接輻射占總輻射的5%以上，否則就是大氣條件不正常所致，例如由于云層反射或嚴重的大氣污染所致。3.1.2.5輻照穩定性天氣晴朗時，陽光輻照是非常穩定的，僅隨高度角而緩慢的變化，當天空有浮云或嚴重的氣流影響時才會產生不穩定現象，這種氣候條件不適宜于測量太陽電池，否則會得到不確定的結果。3.2太陽模擬器綜上所述，標準地面陽光條件具有1000w/m2的輻照度，AM1.5的太陽光譜以及足夠好的均勻性和穩定性，這樣的標準陽光在室外能找到的機會很少，而太陽電池又必須在這種條件下測量，因此，唯一的辦法是用人造光源來模擬太陽光，即所謂太陽模擬器。3.2.1穩態太陽模擬器和脈沖式太陽模擬器穩態太陽模擬器是在工作時輸出輻照度穩定不變的太陽模擬器，它的優點是能提供連續照射的標準太陽光，使測量工作能從容不迫的進行。缺點是為了獲得較大的輻照面積，它的光學系統，以及光源的供電系統非常龐大。因此比較適合于制造小面積太陽模擬器，脈沖式太陽模擬器在工件時并不連續發光，只在很短的時間內（通常是毫秒量級以下）以脈沖形式發光。其優點是瞬間功率可以很大，而平均功率卻很小。其缺點是由于測試工作在極短的時間內進行，因此數據采集系統相當復雜，在大面積太陽電池組件測量時，目前一般都采用脈沖式太陽模擬器，用計算機進行數據采集和處理。3.2.2太陽模擬器的電光源及濾光裝置用來裝置太陽模擬器的電光源通常有以下幾種：鹵光燈：簡易型太陽模擬器常用鹵光燈來裝置。但鹵光燈的色溫值在300K左右，它的光譜和日光相差很遠，紅外線含量太多，紫外線含量太少。作為廉價的太陽模擬器避免采用昂貴的濾光設備通常用3cm厚的水膜來濾除一部分紅外線，使它近紅外區的光譜適當改善，但卻無法補充過少的紫外線。冷光燈：冷光燈是由鹵鎢燈和一種介質膜反射鏡構成的組合裝置。這種反射鏡對紅外線幾乎是透明的，而對其余光線卻能起良好的反射作用。因此經反射后紅外線大大減弱而其它光線卻成倍增加。和鹵鎢燈相比，冷光燈的光譜有了大輻度的改善，而且避免了非常累贅的水膜濾光裝置。因此目前簡易型太陽模擬器多數采用冷光燈。為了使它的色溫盡可能的提高些，和冷光罩配合的鹵鎢燈常設計成高色溫，可達3400K但使它的壽命大大縮短，額定壽命僅50小時。因此需經常更換。氙燈：氙燈的光譜分布從總的情況來看比較接近于日光，但甫.8|J0.1m之間有紅外線，比太陽光大幾倍。因此必須用濾光片濾除，現代的精密太陽模擬器幾乎都用氙燈作電源，主要原因是光譜比較接近日光，只要分別加上不同的濾光片即可獲得AM0或AM1.5等不同的太陽光譜。氙燈模擬器的缺點從光學方面來考慮是它的光斑很不均勻，需要有一套復雜的光學積分裝置來使光斑均勻。從電路來考慮是它需要一套復雜而比較龐大的電源及起輝裝置。總的來說，氙燈模擬器的缺點是裝置復雜，價格昂貴，特別是有效輻照面積很難做得很大。脈沖氙燈：脈沖式太陽模擬選用各種脈沖氙燈作為光源，這種光源的特點是能在短時間內發出比一般光源強若干倍的強光，而且光譜特性比穩態氙燈更接近于日光。由于亮度高通常可放在離太陽電池較遠的位置進行測量，因此改善了輻照均勻性，可得到大面積的均勻光斑。3.3太陽模擬器某些光學特性的檢測3.3.1輻照不均勻度的檢測輻照不均勻度是對測試平面上不同點的輻照度來說，當輻照度不隨時間改變時，輻照度不隨時間改變時，輻照不均勻度按下式計算：輻照不均勻度=±（最大輻照度一最小輻照度）/（最大輻照度+最小輻照度）x100%在測量單體電池時，輻照不均勻度應使用不超過待測電池面積/4的檢測電池來檢測。在測量組件時，應使用不超過待測組件面積1/10的檢測電池來檢測。3.3.2輻照不穩定的檢測測試平面上同一點的輻照度隨時間改變時。輻照不穩定度按下式計算輻照不穩定度=±（最大輻照度一最小輻照度）/（最大輻照度+最小輻照度）3.3.3光譜失配誤差計算光譜失配誤差=式中：和分別是被測電池（T）和標準電池（S）在AM1.5狀態下的相對光譜電流，即光譜電流i（入）與短路電流I之比：B（入）一1定義為光譜，它表示太陽模擬器光譜輻照度?sim（入）和AM1.5的光譜輻照度。eAM1.5（入）的相對偏差：即由上述容易看到，在兩種特殊情況下光譜失配誤差消失：一種情況是太陽模擬器的光譜和標準太陽光譜完全一致，另一種情況是被測太陽電池的光譜響應和標準太陽電池的光譜響應完全一致。這兩種特殊情況都難以嚴格地實現，而二種情況相比之下，后一種情況更難實現，因為待測太陽電池是多種多樣的，不可能每一片待測電池都配上和它光譜響應完全一致的標準太陽電池。光譜響應之所難于控制，一方面出于工藝上的原因，在眾多復雜因素的影響下，即使是同工藝、同結構、同材料，甚至是同一批生產出來的太陽電池，并不能保證具有完全相同的光譜響應，另一方面來自測試的困難，光譜響應的測量要比伏安特性麻煩得多，也不易測量正確，不可能在測量伏安特性之前先把每片太陽電池的光譜響應測量一下。因此為了改善光譜匹配，最好的辦法是設計光譜分布和標準太陽光譜非常接近的精密型太陽模擬器，從而對太陽電池的光譜響應不必再提出要求。3.4單體太陽電池測試測量太陽電池的電性能歸結為測量它的伏安特性，由于伏安特性與測試條件有關，必須在統一的規定的標準測試條件下進行測量，或將測量結果換算到標準測試條件，才能鑒定太陽電池電性能的好壞，標準測試條件包括標準太陽光（標準光譜和標準輻照度）和標準測試溫度，溫度可以人工控制。標準太陽光可以人工模擬，或在自然條件下尋找。使用模擬陽光，光譜取決于電光源的種類及濾光、反光系統。輻照度可以用標準太陽電池短路電流的標定值來校準。為了減少光譜失配誤差，模擬陽光的光譜應盡量接近標準陽光光譜，或選用和被測量電池光譜響應基本相同的標準太陽電池。測量伏安特性的原理框圖如下：圖4.1測量伏安特性的電路框圖注意：測量太陽電池的電壓和電流，應從被測件的端點單獨引出電壓線和電流線。測試項目（1）開路電壓Voc短路電流Isc最佳工作電壓Vm最佳工作電流Im最大輸出功率Pm光電轉換效率n填充因子FF伏安特性曲線或伏安特性短路電流溫度系數a，簡稱電流溫度系數開路電壓溫度系數B，簡稱電壓溫度系數內部串聯電阻Rs內部并聯電阻Rsb3.4.2電性能測試的一般規定3.4.2.1標準測試條件標準規定地面標準陽光光譜采用總輻射的AM1.5標準陽光光譜。地面陽光的總輻照度規定為1000w/m2標準測試溫度規定為25°C對定標測試，標準測試溫度的允許差為f1°C。對非定標準測試。標準測試溫度允許差^+2°CO如受客觀條件所限，只能在非標準條件下進行測試，，則必須將測量結果換算到標準測試條件。3.4.3測量儀器與裝置標準太陽電池標準太陽電池用于校準測試光源的輻射照度。對AM1.5工作標準太陽電池作定標測試時，用AM1.5二級標準太陽電池校準輻射度。在非定標測試中，一般用AM1.5工作標準輻照度，要求時用AM1.5級標準太陽電池。電壓表(包括一切測量電壓的裝置)電壓表的精度應不低予.5級。電流表內阻應小到能保證在測量短路電流時，被電池兩端的電壓不超過開路電壓的％。當要求更精確時，在開路電壓的3%以內可利用電壓和電流的線性關系來推算完全短路電流。推薦用數學毫伏表測量取樣電阻兩端電壓降的方法來測量電流。(4)取樣電阻取樣電阻的精確度應不低于+0.2%。必須采用四端精密電阻電池短路電流和取樣電阻值的乘積應不超過電池開路電壓的％。負載電阻負載電阻應能從零平滑地調節到10KQ以上。必須有足夠的功率容量，以保證在通電測量時不會因發熱而影響測量精度。當可變電阻不能滿足上述條件時，應采用等效的電子可變負載。（6） 函數記錄儀函數記錄儀有于記錄太陽電池的伏安特性曲線。函數記錄儀的精密應不低于.5級。對函數記錄儀內阻的要求和對電壓表內阻的要求相同。（7） 溫度計溫度計或測溫系統的儀器誤差應不超^+0.5°C測量系統的時間響應不超過L秒。測量探頭的體積和形狀應保證它能盡量靠近太陽電池的pn結安裝。（8） 室內測試光源輻照度、輻照和均勻度、穩定度、準直性及光譜分布均應符合一定的要求。3.4.4基本測試方法所規定的測試項目中，開路電壓和短路電流可以用電直接測量，其它參數從伏安特性求出。太陽電池伏安特性應在標準地面陽光、太陽模擬器或其它等效的模擬陽光下測量。太陽電池的伏安特性應在標準條件下測試，如受客觀條件所限，只能在非標準條件下測試，則測試結果應換算到標準測試條件。在測量過程中，單體太陽電池的測試溫度必須恒定在標準測試溫度。可以用遮光法來控制太陽電池組件、組合板或方陣的測試溫度模擬陽光的輻射度只能用標準太陽電池來校準，不允許用其它輻射測量儀表。用于校準輻照度的標準太陽電池應和待測太陽電池具有基本相同的光譜響應。（注：系指同材料、同結構、同工藝的太陽電池）。3.4.5從非標準測試條件換算到標準測試條件電流和電壓換算公式當測試溫度、輻照度和