摘 要：针对目前对N型单晶组件电参数测试存在一定偏差，本文简要叙述影响组件参数测试的因素，详细对比了世界三大权威机构的测试数据以及测试方法，从而得到了目前最适合于N型单晶组件的测试结构与方法，最后采用统计学分析的原理，总结一套适合光伏组件电参数扩展的计算分析方法，同时能够较为准确的分析出光伏组件未来的功功率走势，有一定的指导意义。 

　　关键词：N型组件；电参数；偏出分析；计算方法 

　　一、引言 

　　光伏市场上光伏组件的买卖主要是按照标准测试条件下的标称功率作为依据来进行的。在相同的使用环境及系统配置下，其年发电能力也往往会有很大不同。这是因为在实际户外环境中光照强度、光谱质量、环境温度、入射角度等条件与标准测试条件有很大的不同，从而造成组件发电性能的差异。同时校准组件的标准板、模拟仪设备、测试方法各不相同，使光伏组件的电性能参数存在偏差。对于N型单晶光伏组件来说，传统的电参数测量方法不适用，但尚未有合适于它的测量方法。 

　　二、组件测试精度产生误差的因素 

　　组件测试不确定性有温度传感器的准确度；标准组件；模拟仪的稳定性、光谱匹配、电子负载稳定性、光源的稳定性；组件测试时的位置；测试时的连接装置；被测组件本身电池匹配的一致性。从TUV统计的测试不准确性结果来看，最大输出电流出现偏差占76%。其中，光源校正偏差占35%、光源不稳定占32%、光谱失配占22%。电流偏差中，温度测量不准确及温度不稳定，分别占了35%和34%。 

　　（一）标准板校准存在误差 

　　生产现场使用的标准组件校准流程：国际计量研究所→TUV标准→我们的一级标准→我们的二级标准→一线测试的组件。 

　　TUV使用的标准是经NMI标定的，本身就存在偏差。用这样的标准给我们标定一级标准，只能保证95%在3%以内，还有5%的可能会超出这一范围。从TUV的角度来说，规模化生产要达到测试的功率偏差1W（约0.5%）是不大可能的。这也是不同实验室之间测试同一块组件功率存在偏差的一个原因。 

　　（二）设备方面存在误差 

　　3A级模拟仪，其光源均匀性与阳光相比也存在差别。测试时，缺陷处在光强区与处在光弱区将直接影响最终测试的结果。因此有可能存在一块组件在不同测试设备上测试，会有比较明显的差异。 

　　（三）权威机构测试方法对比 

　　目前国内外有上百家光伏组件标定和计量机构，但是对于N型组件的计量，我公司送检的世界权威的研究所或认证机构主要为意大利的ESTI（欧洲光伏检测中心）、德国Fraunhofer测试机构和莱茵技术（日本）有限公司。 

　　1. 权威机构测试方法 

　　意大利ESTI通过室内和室外两种测试方法分别对组件进行测试和计量，并根据光谱不匹配因子进行拟合和修正。测试周期长，测试方法可靠；德国Fraunhofer采用室内测试和光谱不匹配因子修正的方式进行测量，由于N型电池具有高电容的特性，测试过程中采用连闪的方式以延长闪光时间，测试方法可靠；TUV（日本）用室内测试和光谱不匹配因子修正的方式进行测量，测试方法比较可靠。 

　　2. 测试数据对比分析 

　　为了研究与确定世界三大权威机构的测试方法更加适合N型光伏组件，我们分别给三个测试机构发送组件，并对比其测试数据。下面使我们分别以日本TUV、意大利ESTI、德国Fraunhofer标定组件为标准板来测试其他两家组件电性能参数。对比结果如下所示（环境温度：24.03℃，组件温度：23.9℃；电流温度系数：0.035；电压温度系数：-0.031；设备：二线1#） 

　　通过对比分析以上三家机构的计量结果，可以看出德国Fraunhofer和意大利的标准板测试最大偏差仅为0.71%，相对于日本机构的测试方法来说，德国Fraunhofer和意大利的测试方法相对来说比较准确。 

　　三、光伏组件电参数扩展的计算方法 

　　通过大量数据以及客户反馈，分析得知计算方法是也是影响因素之一，我们研究了一套光伏组件电性能参数计算方法。它主要是通过统计学方法来推断电参数扩展以后的值，同时根据真实的数据来验证以组件的数据是否可靠，从而加以修正，给提供一种相对准确的方法。 

　　（一）理论计算方法 

　　在电池片功率对应表，找4.167W对应的电池片的Vm，cell、Im，cell、Voc，cell、Isc，cell。 

　　Vm，module=组件电池片数量*Vm，cell=60*Vm，cell 

　　Voc，module=组件电池片数量*Voc，cell=60*Voc，cell 

　　Im，module=Im，cell 

　　Isc，cell=Isc，cell 

　　Pm，module=Vm，module*Im，module 

　　（二）统计学原理计算方法（电性能参数指：Voc、Isc、Vm、Im） 

　　由于工艺、原材料等的变更，需统计公司近六个月的组件进行参数汇总，计算出光伏组件的电性能参数，并及时对先前的电性能参数进行更新。 

　　以250W（片）单晶为例，统计近六个月所有光伏组件数据，其中汇总249.5-250.5W的组件；对所取数据电性能参数进行平均值计算；以Voc基准（电压比较稳定，变化小），选择Voc平均值最近的N组数据；对这10组数据进行均方值运算，并取值最小的那组电性能参数，为250W对应的电性能参数。比较均方根1到10，找到其中最小的值，对应的Vm，module、Im，module、Vocmodule、Isc，module。对所得数据进行拟合，推算低功率或高功率组件电性能参数。 

　　四、结束语 

　　建议客户对N型组件测量时，选择世界权威的测量机构；建议客户选择合适N型组件测量方法室内和室外两种测试方法分别对组件进行测试和计量，并根据光谱不匹配因子进行拟合和修正或者德国Fraunhofer采用室内测试和光谱不匹配因子修正的方式进行测量；采用结合统计学光伏组件电参数计算方法，对N型组件进行电性能参数确定。 

　   [作者简介]申咏梅（1978-），女，河北保定人，助理工程师，本科，主要从事光伏组件的工艺和性能研究。