小面積鈣鈦礦電池和組件溫度均勻性測試報告

1.被測樣品

所有樣品均為小面積鈣鈦礦單結太陽電池或組件，詳細信息如表1.1所示。

表1.1被測樣品的詳細信息

樣品樣品樣品尺寸電池區域尺寸器件背面電極

編號形式(mm)(mm)結構材料

1電池15*151.6*5正式金

2電池15*151.6*5正式金

3電池15*151.6*5正式金

4電池15*151.6*5正式金

5電池15*151.6*5反式銀

6電池15*151.6*5反式銀

7電池15*151.6*5反式金

8電池15*151.6*5反式金

9組件62*6252*52正式金

10組件100*10043*43正式鋁

樣品1~樣品8為電池，未封裝，面積為2.25cm2，覆蓋遮光板后的子電池面

積為0.08cm2。正面基底材料為玻璃；背面暗區為鈣鈦礦電池薄膜，亮區為金屬

電極。其中，金屬電極外框為與正面透明電極導通的公共電極，中間4條電極與

4個通道子電池背面分別導通，如圖1.1所示。

圖1.1樣品電池正面（左）、正面帶遮光板（中）和背面（右）

樣品9為組件，已封裝，面積為38.44cm2，其中電池區域面積為27cm2。正

面基底材料和背面封裝材料均為玻璃，如圖1.2所示。

1

圖1.2樣品組件9

樣品10為組件，已封裝，面積為100cm2，其中電池區域面積為18cm2。正

面基底材料和背面封裝材料均為玻璃，表面四周封裝材料為密封膠帶，如圖1.3

所示。

2

圖1.3樣品組件10

2.測試設備和方法

測試光源為AAA級穩態太陽模擬器，溫度場測試設備為手持式紅外熱像儀。

測試電池樣品過程中，光源輻照度設置為1000W/m2。被測電池置于測試夾

具中懸空置于光場中，光源由下至上照射電池正表面，使用熱像儀測量電池背面

的溫度場。

測試組件樣品過程中，光源輻照度設置為700W/m2。被測組件置于金屬測

試平臺上，光源由上至下照射組件正表面，使用熱像儀測量組件正面的溫度場。

3.數據分析

3.1樣品1（電池/正式/金電極）

通道1工作在最大功率點，其他3個通道處于開路狀態。通道1遮光板透光

處與不透光處電極溫度差異為0.1℃，通道3遮光板透光處與不透光處電極溫度

差異為0℃；通道1與通道3遮光板透光處溫度差異為0℃，通道1與通道3遮

光板不透光處溫度差異為0.1℃，如圖3.1(a)所示。

通道2工作在最大功率點，其他3個通道處于開路狀態，4個通道電極溫度

差異不高于0.2℃，如圖3.1(b)所示。通道3工作在最大功率點，其他3個通道

處于開路狀態，4個通道電極溫度差異不高于0.6℃，如圖3.1(c)所示。通道4工

作在最大功率點，其他3個通道處于開路狀態，4個通道電極溫度差異不高于

0.2℃，如圖3.1(d)所示。4個通道均處于開路狀態，4個通道電極溫度差異不高

于0.1℃，如圖3.1(e)所示。

圖3.1樣品電池1在光照下的溫度場

3.2樣品2（電池/正式/金電極）

通道1工作在最大功率點，其他3個通道處于開路狀態，4個通道電極溫度

差異不高于0.4℃，如圖3.2(a)所示。通道2工作在最大功率點，其他3個通道處

3

于開路狀態，4個通道電極溫度差異不高于0.3℃，如圖3.2(b)所示。通道3工作

在最大功率點，其他3個通道處于開路狀態，4個通道電極溫度差異不高于0.3℃，

如圖3.2(c)所示。通道4工作在最大功率點，其他3個通道處于開路狀態，4個

通道電極溫度差異不高于0.3℃，如圖3.2(d)所示。4個通道均處于開路狀態，4

個通道電極溫度差異不高于0.3℃，如圖3.2(e)所示。

圖3.2樣品電池2在光照下的溫度場

3.3樣品3和樣品4（電池/正式/金電極）

樣品3（左）和樣品4（右）的電池結構和電極材料相同，同時置于光照下，

樣品4的4個通道始終均處于開路狀態。樣品3通道1工作在最大功率點，其他

3個通道處于開路狀態，2個樣品的8個通道電極溫度差異不高于0.9℃，如圖

3.3(a)所示。樣品3通道2工作在最大功率點，其他3個通道處于開路狀態，2

個樣品的8個通道電極溫度差異不高于1.4℃，如圖3.3(b)所示。樣品3通道3

工作在最大功率點，其他3個通道處于開路狀態，2個樣品的8個通道電極溫度

差異不高于0.1℃，如圖3.3(c)所示。樣品3通道4工作在最大功率點，其他3

個通道處于開路狀態，2個樣品的8個通道電極溫度差異不高于0.5℃，如圖3.3(d)

所示。樣品3的4個通道均處于開路狀態，8個通道電極溫度差異不高于0.6℃，

如圖3.2(e)所示。

4

圖3.3樣品電池3和樣品電池4在光照下的溫度場

3.4樣品5和樣品6（電池/反式/銀電極）

樣品5（左）和樣品6（右）的電池結構和電極材料，同時置于光照下，樣

品6的4個通道始終均處于開路狀態。樣品5通道1工作在最大功率點，其他3

個通道處于開路狀態，2個樣品的8個通道電極溫度差異不高于0.6℃，如圖3.4(a)

所示。樣品5通道2工作在最大功率點，其他3個通道處于開路狀態，2個樣品

的8個通道電極溫度差異不高于0.3℃，如圖3.4(b)所示。樣品5通道3工作在

最大功率點，其他3個通道處于開路狀態，2個樣品的8個通道電極溫度差異不

高于0.8℃，如圖3.4(c)所示。樣品5通道4工作在最大功率點，其他3個通道處

于開路狀態，2個樣品的8個通道電極溫度差異不高于0.4℃，如圖3.4(d)所示。

樣品5的4個通道均處于開路狀態，8個通道電極溫度差異不高于0.2℃，如圖

3.4(e)所示。

圖3.4樣品電池5和樣品電池6在光照下的溫度場

3.5樣品7和樣品8（電池/反式/金電極）

樣品7（左）和樣品8（右）的電池結構和電極材料，同時置于光照下，樣

品8的4個通道始終均處于開路狀態。樣品7通道1工作在最大功率點，其他3

個通道處于開路狀態，2個樣品的8個通道電極溫度差異不高于0.7℃，如圖3.5(a)

5

所示。樣品7通道2工作在最大功率點，其他3個通道處于開路狀態，2個樣品

的8個通道電極溫度差異不高于0.6℃，如圖3.5(b)所示。樣品7通道3工作在

最大功率點，其他3個通道處于開路狀態，2個樣品的8個通道電極溫度差異不

高于0.6℃，如圖3.5(c)所示。樣品7通道4工作在最大功率點，其他3個通道處

于開路狀態，2個樣品的8個通道電極溫度差異不高于1.5℃，如圖3.5(d)所示。

樣品7的4個通道均處于開路狀態，8個通道電極溫度差異不高于0.8℃，如圖

3.5(e)所示。

圖3.5樣品電池7和樣品電池8在光照下的溫度場

3.6樣品9（組件/正式）

將樣品9置于光照下，始終處于開路狀態。3分鐘后，組件電池區域溫度差

異不高于0.7℃，如圖3.6(a)所示。6分鐘后，組件電池區域溫度差異不高于0.7℃，

如圖3.6(b)所示。10分鐘后，組件電池區域溫度差異不高于0.7℃，如圖3.6(c)

所示。

圖3.6樣品組件9在持續光照下的溫度場變化

3.7樣品10（組件/正式）

將樣品10置于光照下，始終處于開路狀態。3分鐘后，組件電池區域溫度

差異不高于0.6℃，如圖3.7(a)所示。6分鐘后，組件電池區域溫度差異不高于

0.5℃，如圖3.7(b)所示。10分鐘后，組件電池區域溫度差異不高于0.5℃，如圖

3.7(c)所示。

6

圖3.7樣品組件10在持續光照下的溫度場變化

4.結論

在同一片小面積鈣鈦礦電池內的同一電極上，正面被遮光板遮擋部分與透光

部分沒有明顯溫度差異；在同一片小面積鈣鈦礦電池內，無論是否被加載測量，

不同子電池的電極溫度沒有明顯差異。

在太陽模擬器的有效光照區域內，同樣結構、材料體系和電極材料的兩塊小

面積鈣鈦礦電池，如具有相同的初始溫度、蓋有相同的遮光板，無論是否被加載

測量，他們的電極溫度沒有明顯差異。

在太陽模擬器光照下的小面積組件，從開始置于光照下一直到與環境實現熱

平衡，其中心位置與邊角位置的溫度沒有明顯差異。

中國計量科學研究院

北京曜能科技有限公司

北京理工大學

北京大學

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小面積鈣鈦礦電池和組件溫度均勻性測試報告

1.被測樣品

所有樣品均為小面積鈣鈦礦單結太陽電池或組件，詳細信息如表1.1所示。

表1.1被測樣品的詳細信息

樣品樣品樣品尺寸電池區域尺寸器件背面電極

編號形式(mm)(mm)結構材料

1電池15*151.6*5正式金

2電池15*151.6*5正式金

3電池15*151.6*5正式金

4電池15*151.6*5正式金

5電池15*151.6*5反式銀

6電池15*151.6*5反式銀

7電池15*151.6*5反式金

8電池15*151.6*5反式金

9組件62*6252*52正式金

10組件100*10043*43正式鋁

樣品1~樣品8為電池，未封裝，面積為2.25cm2，覆蓋遮光板后的子電池面

積為0.08cm2。正面基底材料為玻璃；背面暗區為鈣鈦礦電池薄膜，亮區為金屬

電極。其中，金屬電極外框為與正面透明電極導通的公共電極，中間4條電極與

4個通道子電池背面分別導通，如圖1.1所示。

圖1.1樣品電池正面（左）、正面帶遮光板（中）和背面（右）

樣品9為組件，已封裝，面積為38.44cm2，其中電池區域面積為27cm2。正

面基底材料和背面封裝材料均為玻璃，如圖1.2所示。

1

圖1.2樣品組件9

樣品10為組件，已封裝，面積為100cm2，其中電池區域面積為18cm2。正

面基底材料和背面封裝材料均為玻璃，表面四周封裝材料為密封膠帶，如圖1.3

所示。

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圖1.3樣品組件10

2.測試設備和方法

測試光源為AAA級穩態太陽模擬器，溫度場測試設備為手持式紅外熱像儀。

測試電池樣品過程中，光源輻照度設置為1000W/m2。被測電池置于測試夾

具中懸空置于光場中，光源由下至上照射電池正表面，使用熱像儀測量電池背面

的溫度場。

測試組件樣品過程中，光源輻照度設置為700W/m2。被測組件置于金屬測

試平臺上，光源由上至下照射組件正表面，使用熱像儀測量組件正面的溫度場。

3.數據分析

3.1樣品1（電池/正式/金電極）

通道1工作在最大功率點，其他3個通道處于開路狀態。通道1遮光板透光

處與不透光處電極溫度差異為0.1℃，通道3遮光板透光處與不透光處電極溫度

差異為0℃；通道1與通道3遮光板透光處溫度差異為0℃，通道1與通道3遮

光板不透光處溫度差異為0.1℃，如圖3.1(a)所示。

通道2工作在最大功率點，其他3個通道處于開路狀態，4個通道電極溫度

差異不高于0.2℃，如圖3.1(b)所示。通道3工作在最大功率點，其他3個通道

處于開路狀態，4個通道電極溫度差異不高于0.6℃，如圖3.1(c)所示。通道4工

作在最大功率點，其他3個通道處于開路狀態，4個通道電極溫度差異不高于

0.2℃，如圖3.1(d)所示。4個通道均處于開路狀態，4個通道電極溫度差異不高

于0.1℃，如圖3.1(e)所示。

圖3.1樣品電池1在光照下的溫度場

3.2樣品2（電池/正式/金電極）

通道1工作在最大功率點，其他3個通道處于開路狀態，4個通道電極溫度

差異不高于0.4℃，如圖3.2(a)所示。通道2工作在最大功率點，其他3個通道處

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于開路狀態，4個通道電極溫度差異不高于0.3℃，如圖