辅助文件说明-小面积钙钛矿电池和组件温度均匀性测试报告

小面积钙钛矿电池和组件温度均匀性测试报告

1.被测样品

所有样品均为小面积钙钛矿单结太阳电池或组件，详细信息如表1.1所示。

表1.1被测样品的详细信息

样品样品样品尺寸电池区域尺寸器件背面电极

编号形式(mm)(mm)结构材料

1电池15*151.6*5正式金

2电池15*151.6*5正式金

3电池15*151.6*5正式金

4电池15*151.6*5正式金

5电池15*151.6*5反式银

6电池15*151.6*5反式银

7电池15*151.6*5反式金

8电池15*151.6*5反式金

9组件62*6252*52正式金

10组件100*10043*43正式铝

样品1~样品8为电池，未封装，面积为2.25cm2，覆盖遮光板后的子电池面

积为0.08cm2。正面基底材料为玻璃；背面暗区为钙钛矿电池薄膜，亮区为金属

电极。其中，金属电极外框为与正面透明电极导通的公共电极，中间4条电极与

4个通道子电池背面分别导通，如图1.1所示。

图1.1样品电池正面（左）、正面带遮光板（中）和背面（右）

样品9为组件，已封装，面积为38.44cm2，其中电池区域面积为27cm2。正

面基底材料和背面封装材料均为玻璃，如图1.2所示。

1

图1.2样品组件9

样品10为组件，已封装，面积为100cm2，其中电池区域面积为18cm2。正

面基底材料和背面封装材料均为玻璃，表面四周封装材料为密封胶带，如图1.3

所示。

2

图1.3样品组件10

2.测试设备和方法

测试光源为AAA级稳态太阳模拟器，温度场测试设备为手持式红外热像仪。

测试电池样品过程中，光源辐照度设置为1000W/m2。被测电池置于测试夹

具中悬空置于光场中，光源由下至上照射电池正表面，使用热像仪测量电池背面

的温度场。

测试组件样品过程中，光源辐照度设置为700W/m2。被测组件置于金属测

试平台上，光源由上至下照射组件正表面，使用热像仪测量组件正面的温度场。

3.数据分析

3.1样品1（电池/正式/金电极）

通道1工作在最大功率点，其他3个通道处于开路状态。通道1遮光板透光

处与不透光处电极温度差异为0.1℃，通道3遮光板透光处与不透光处电极温度

差异为0℃；通道1与通道3遮光板透光处温度差异为0℃，通道1与通道3遮

光板不透光处温度差异为0.1℃，如图3.1(a)所示。

通道2工作在最大功率点，其他3个通道处于开路状态，4个通道电极温度

差异不高于0.2℃，如图3.1(b)所示。通道3工作在最大功率点，其他3个通道

处于开路状态，4个通道电极温度差异不高于0.6℃，如图3.1(c)所示。通道4工

作在最大功率点，其他3个通道处于开路状态，4个通道电极温度差异不高于

0.2℃，如图3.1(d)所示。4个通道均处于开路状态，4个通道电极温度差异不高

于0.1℃，如图3.1(e)所示。

图3.1样品电池1在光照下的温度场

3.2样品2（电池/正式/金电极）

通道1工作在最大功率点，其他3个通道处于开路状态，4个通道电极温度

差异不高于0.4℃，如图3.2(a)所示。通道2工作在最大功率点，其他3个通道处

3

于开路状态，4个通道电极温度差异不高于0.3℃，如图3.2(b)所示。通道3工作

在最大功率点，其他3个通道处于开路状态，4个通道电极温度差异不高于0.3℃，

如图3.2(c)所示。通道4工作在最大功率点，其他3个通道处于开路状态，4个

通道电极温度差异不高于0.3℃，如图3.2(d)所示。4个通道均处于开路状态，4

个通道电极温度差异不高于0.3℃，如图3.2(e)所示。

图3.2样品电池2在光照下的温度场

3.3样品3和样品4（电池/正式/金电极）

样品3（左）和样品4（右）的电池结构和电极材料相同，同时置于光照下，

样品4的4个通道始终均处于开路状态。样品3通道1工作在最大功率点，其他

3个通道处于开路状态，2个样品的8个通道电极温度差异不高于0.9℃，如图

3.3(a)所示。样品3通道2工作在最大功率点，其他3个通道处于开路状态，2

个样品的8个通道电极温度差异不高于1.4℃，如图3.3(b)所示。样品3通道3

工作在最大功率点，其他3个通道处于开路状态，2个样品的8个通道电极温度

差异不高于0.1℃，如图3.3(c)所示。样品3通道4工作在最大功率点，其他3

个通道处于开路状态，2个样品的8个通道电极温度差异不高于0.5℃，如图3.3(d)

所示。样品3的4个通道均处于开路状态，8个通道电极温度差异不高于0.6℃，

如图3.2(e)所示。

4

图3.3样品电池3和样品电池4在光照下的温度场

3.4样品5和样品6（电池/反式/银电极）

样品5（左）和样品6（右）的电池结构和电极材料，同时置于光照下，样

品6的4个通道始终均处于开路状态。样品5通道1工作在最大功率点，其他3

个通道处于开路状态，2个样品的8个通道电极温度差异不高于0.6℃，如图3.4(a)

所示。样品5通道2工作在最大功率点，其他3个通道处于开路状态，2个样品

的8个通道电极温度差异不高于0.3℃，如图3.4(b)所示。样品5通道3工作在

最大功率点，其他3个通道处于开路状态，2个样品的8个通道电极温度差异不

高于0.8℃，如图3.4(c)所示。样品5通道4工作在最大功率点，其他3个通道处

于开路状态，2个样品的8个通道电极温度差异不高于0.4℃，如图3.4(d)所示。

样品5的4个通道均处于开路状态，8个通道电极温度差异不高于0.2℃，如图

3.4(e)所示。

图3.4样品电池5和样品电池6在光照下的温度场

3.5样品7和样品8（电池/反式/金电极）

样品7（左）和样品8（右）的电池结构和电极材料，同时置于光照下，样

品8的4个通道始终均处于开路状态。样品7通道1工作在最大功率点，其他3

个通道处于开路状态，2个样品的8个通道电极温度差异不高于0.7℃，如图3.5(a)

5

所示。样品7通道2工作在最大功率点，其他3个通道处于开路状态，2个样品

的8个通道电极温度差异不高于0.6℃，如图3.5(b)所示。样品7通道3工作在

最大功率点，其他3个通道处于开路状态，2个样品的8个通道电极温度差异不

高于0.6℃，如图3.5(c)所示。样品7通道4工作在最大功率点，其他3个通道处

于开路状态，2个样品的8个通道电极温度差异不高于1.5℃，如图3.5(d)所示。

样品7的4个通道均处于开路状态，8个通道电极温度差异不高于0.8℃，如图

3.5(e)所示。

图3.5样品电池7和样品电池8在光照下的温度场

3.6样品9（组件/正式）

将样品9置于光照下，始终处于开路状态。3分钟后，组件电池区域温度差

异不高于0.7℃，如图3.6(a)所示。6分钟后，组件电池区域温度差异不高于0.7℃，

如图3.6(b)所示。10分钟后，组件电池区域温度差异不高于0.7℃，如图3.6(c)

所示。

图3.6样品组件9在持续光照下的温度场变化

3.7样品10（组件/正式）

将样品10置于光照下，始终处于开路状态。3分钟后，组件电池区域温度

差异不高于0.6℃，如图3.7(a)所示。6分钟后，组件电池区域温度差异不高于

0.5℃，如图3.7(b)所示。10分钟后，组件电池区域温度差异不高于0.5℃，如图

3.7(c)所示。

6

图3.7样品组件10在持续光照下的温度场变化

4.结论

在同一片小面积钙钛矿电池内的同一电极上，正面被遮光板遮挡部分与透光

部分没有明显温度差异；在同一片小面积钙钛矿电池内，无论是否被加载测量，

不同子电池的电极温度没有明显差异。

在太阳模拟器的有效光照区域内，同样结构、材料体系和电极材料的两块小

面积钙钛矿电池，如具有相同的初始温度、盖有相同的遮光板，无论是否被加载

测量，他们的电极温度没有明显差异。

在太阳模拟器光照下的小面积组件，从开始置于光照下一直到与环境实现热

平衡，其中心位置与边角位置的温度没有明显差异。

中国计量科学研究院

北京曜能科技有限公司

北京理工大学

北京大学

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小面积钙钛矿电池和组件温度均匀性测试报告

1.被测样品

所有样品均为小面积钙钛矿单结太阳电池或组件，详细信息如表1.1所示。

表1.1被测样品的详细信息

样品样品样品尺寸电池区域尺寸器件背面电极

编号形式(mm)(mm)结构材料

1电池15*151.6*5正式金

2电池15*151.6*5正式金

3电池15*151.6*5正式金

4电池15*151.6*5正式金

5电池15*151.6*5反式银

6电池15*151.6*5反式银

7电池15*151.6*5反式金

8电池15*151.6*5反式金

9组件62*6252*52正式金

10组件100*10043*43正式铝

样品1~样品8为电池，未封装，面积为2.25cm2，覆盖遮光板后的子电池面

积为0.08cm2。正面基底材料为玻璃；背面暗区为钙钛矿电池薄膜，亮区为金属

电极。其中，金属电极外框为与正面透明电极导通的公共电极，中间4条电极与

4个通道子电池背面分别导通，如图1.1所示。

图1.1样品电池正面（左）、正面带遮光板（中）和背面（右）

样品9为组件，已封装，面积为38.44cm2，其中电池区域面积为27cm2。正

面基底材料和背面封装材料均为玻璃，如图1.2所示。

1

图1.2样品组件9

样品10为组件，已封装，面积为100cm2，其中电池区域面积为18cm2。正

面基底材料和背面封装材料均为玻璃，表面四周封装材料为密封胶带，如图1.3

所示。

2

图1.3样品组件10

2.测试设备和方法

测试光源为AAA级稳态太阳模拟器，温度场测试设备为手持式红外热像仪。

测试电池样品过程中，光源辐照度设置为1000W/m2。被测电池置于测试夹

具中悬空置于光场中，光源由下至上照射电池正表面，使用热像仪测量电池背面

的温度场。

测试组件样品过程中，光源辐照度设置为700W/m2。被测组件置于金属测

试平台上，光源由上至下照射组件正表面，使用热像仪测量组件正面的温度场。

3.数据分析

3.1样品1（电池/正式/金电极）

通道1工作在最大功率点，其他3个通道处于开路状态。通道1遮光板透光

处与不透光处电极温度差异为0.1℃，通道3遮光板透光处与不透光处电极温度

差异为0℃；通道1与通道3遮光板透光处温度差异为0℃，通道1与通道3遮

光板不透光处温度差异为0.1℃，如图3.1(a)所示。

通道2工作在最大功率点，其他3个通道处于开路状态，4个通道电极温度

差异不高于0.2℃，如图3.1(b)所示。通道3工作在最大功率点，其他3个通道

处于开路状态，4个通道电极温度差异不高于0.6℃，如图3.1(c)所示。通道4工

作在最大功率点，其他3个通道处于开路状态，4个通道电极温度差异不高于

0.2℃，如图3.1(d)所示。4个通道均处于开路状态，4个通道电极温度差异不高

于0.1℃，如图3.1(e)所示。

图3.1样品电池1在光照下的温度场

3.2样品2（电池/正式/金电极）

通道1工作在最大功率点，其他3个通道处于开路状态，4个通道电极温度

差异不高于0.4℃，如图3.2(a)所示。通道2工作在最大功率点，其他3个通道处

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于开路状态，4个通道电极温度差异不高于0.3℃，如图