gb2297-1989太阳光伏能源系统术语1.docx

1、中华人民共和国国家标准太阳光伏能源系统术语GB229789Terminology for solar photovoltaicenergy system代替GB 2297801主题内容与适用范围本标准规定了太阳光伏能源系统术语。其中包括：一般术语，光电转换和光伏、光谱特性术语，组 件、方阵和系统术语，标定和测试术语以及工艺术语等五部分。本标准适用于太阳光伏能源系统。2 一般术语2.1 太阳光伏能源系统 solar photovoltaic energy system系指利用太阳电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。2.2 太阳电池solar cell系指将太阳辐射能直接转换

2、成电能的一种器件。2.3 硅太阳电池 silicon solar cell系指以硅为基体材料的太阳电池。2.4 单晶硅太阳电池 single crystalline silicon solar cell系指以单晶硅为基体材料的太阳电池。2.5 非晶硅太阳电池(a-Si 太阳电池)amorphous silicon solar cell系指用非晶硅材料及其合金制造的太阳电池。亦称无定形硅太阳电池。简称aSi太阳电池。2.6 PIN (NIP)非晶硅太阳电池 PIN (NIP) aSi solar cell系指由P (N)型非晶硅，本征非晶硅和N (P)型非晶硅构成的太阳电池。其光照面为P (N)

3、型 区。2.7 集成型非晶硅太阳电池integrated aSi solar cefl用激光切割或其它方法把生长在同一块玻璃衬底或其它衬底上的非晶硅太阳电池切割成许多单体, 使其串联、并联而构成的电池。2.8 多晶硅太阳电池 polycrystalline silicon solar cell系指以多晶硅为基体材料的太阳电池。2.9 多晶太阳电池 polycrystalline solar cell系指用多晶材料为基体而制作的太阳电池。2.10 多结太阳电池 multijunction solar cell系指由多个p-n结形成的太阳电池。这类电池的光电转换效率较高。光谱响应有所改善。2.11

4、 垂直多结太阳电池 vertical multi junctions solar cell系指与常规不同的一种太阳电池，其光照表面层被腐蚀成许多相互平行，有一定间距和深度的槽, 用适当工艺在槽壁、槽底和槽顶部制成一个连续的p-n结，结的大部分或全部与光照面垂直。2 12 水平多结太阳电池 horizontal multijunctions solar cell系指按制造多结太阳电池工艺制成的p-n结中大部分或全部的p-n结与光照面平行的多结太阳电池。2.13 化合物半导体太阳电池 compound semiconductor solar cell用化合物半导体材料制成的太阳电池。2.14 II

5、 - VI族太阳电池 II -VI group solar cell用元素周期表中第n族和第w族元素形成的化合物半导体材料制成的太阳电池。2.15 in - V 族太阳电池 ni-V group solar cell用元素周期表中第III族和第V族元素形成的化合物半导体材料制成的太阳电池。2.16 硫化镉太阳电池 cadmium sulfide solar cell系指以硫化镉为基体材料的太阳电池。2.17 神化像太阳电池 gallium arsenide solar cell系指以砷化镓为基体材料的太阳电池。2.18 有机半导体太阳 电池 organic semiconductor sola

6、r cell用有机半导体材料制成的太阳电池。2.19 聚光太阳电池 concentrator solar cell在基体电阻率、结深和栅线结构等方面进行特殊设计的、适用于聚光条件下工作的太阳电池。2.20 常规太阳电池 conventional solar cell.用常规工艺制造的太阳电池称为常规太阳电池，通常指只有一个p-n结、没有背场，没有绒面等 特 殊结构的单晶硅太阳电池。2.21 掺锂太阳电池 lithium一doped solar cell系指在基区中掺锂的硅太阳电池，这种电池具有较高的抗辐射能力。2.22 带硅太阳电池 silicon ribbon solar cell用带状硅制

7、造的太阳电池。2.23 叠层太阳电池（级联太阳电池）stacked solar cell, tandem solar cell, cascade solar cell在入射光方向上做成两个以上彼此串连的单结太阳电池。它能充分吸收太阳光能、提高开路电压。2.24 多带隙非晶硅太阳电池multibandgap a一Si solar cell以不同带隙的aSi材料制成的叠层电池。其受光面的带隙最宽，中间次之，第三层最窄，以充分 利用太阳光能。2.25 背场太阳电池 back surface field （BSF） solar cell在电池基区背面加一个与原内建电场指向相同的电场，形成高低结电场，以

8、提高开路电压。这种电 池称为背场太阳电池。2.26 背反射太阳电池 back surface reflection solar cell在电池基区材料的背表面加上一薄层具有高反射能力的介质薄层，使透过基区的光被反射回来，从 而提高了电池的长波响应。这种电池称为背反射太阳电池。2.27 背场背反射太阳电池 back surface reflection and back surface field solar cell具有背反射结构的背场太阳电池。2.28 卷包式太阳电池 wraparound type solar cell它是将电池的结面沿电池边缘卷包到电池背面，使两个电极都在背面的太阳电池。

9、2.29 聚合物半导体太阳电池 polymer semiconductor solar cell系指用聚合物（如聚乙快）制成的有机半导体太阳电池。2.30 紫光太阳电池 violet solar cell它是一种对太阳光谱中短波响应较好的硅太阳电池。其特点是浅结、密栅。2.31 绒面太阳电池 textured solar cell亦称无反射太阳电池或黑电池，系指太阳电池受光面采用各向异性腐蚀法制成绒面状以减少光反射 的太阳电池。2.32 肖特基太阳电池schottky solar cell利用金属-半导体界面上的肖特基势垒而构成的太阳电池。2.33 MIS 太阳电池 MIS solar cel

10、l是由金属-绝缘体-半导体结构制成的一种太阳电池。2.34 MINP 太阳电池 MINP solar cell是一种改进的n-p结高效率太阳电池。其结构为在n-p结太阳电池的光照面，先生长一层绝缘氧 化物再蒸发金属栅和减反射膜，实际上是MIS和n-p结电池串联而成的复合电池。2.35 整体二极管太阳电池 integral diode solar cell系指二极管和太阳电池制在同一基片上的组合体。2.36 薄膜太阳电池 thin film solar cell系指用硅、硫化镉、神化镁等薄膜为基体材料的太阳电池。这些薄膜通常用辉光放电、化学气相淀 积、溅射、真空蒸镀等方法制得。2.37 同质结太

11、阳电池 homojunction solar cell由同一种半导体材料所形成的p-n结或梯度结称为同质结。用同质结构成的电池称为同质结太阳 电池。2.38 异质结太阳电池 heterojunction solar cell由两种禁带宽度不同的半导体材料形成的结称为异质结。用异质结构成的电池称为异质结太阳 电池。2.39 漂移型光伏器件 drift type photovoltaic, device对于象非晶硅这样的半导体材料，由于其扩散长度很小。用它作成光伏器件都采用PIN （NIP）结 构。I层中有较强的电场，使其漂移电流远大于扩散电流。这类器件称为漂移型光伏器件。2.40 太阳电池面积s

12、olar cell area系指太阳电池全部光照面的面积（包括栅线）。2.41 单体太阳电池single solar cell具有正、负电极并能把太阳辐射能转换成电能的最小太阳电池单元。2.42 单体太阳电池的有效光照面积active area of a solar cell系指单体太阳电池受光面的几何面积与电极所占面积的差值。2.43 定域态密度 density of localized state在非晶态材料中，由于其组分排列的无序和存在着杂质与缺陷，在带隙中产生了分立的能级，这 些 分立的能级称定域态。单位体积单位能量间隔中定域态的数目叫定域态密度。它包括带尾定 域态和缺 陷定域态。2.

13、44 迁移率边 mobility edge是指在非晶态半导体中扩展态与带尾定域态的分界。2.45 欧姆接触 ohm.ic contact流通过金属-半导体接触面时，不呈现整流效应的接触称为欧姆接触。2.46 光电效应 photoelectric effect是光辐射和物质之间的一种相互作用。其特征是物质吸收光子产生电子（空穴）。2.47 光伏效应 photovoltaic effect以出现电动势为特征的光电效应。2.48 光电子 photoelectlron由光电效应产生的电子。2.49 光吸收 absorption Of the photons光电材料接受光子产生载流子（或声子）的效应称为

14、光吸收。在光伏效应中当能量大于禁带宽度的 光子被吸收时，太阳电池内的电子从价带跃迁到导带。产生电子-空穴对。2.50 光电导效应 photoconductive effect以电导率变化为特征的光电效应。2.51 太阳聚光器 solar concentrator?会聚太阳辐射的光学器件叫太阳聚光器。太阳聚光器通常有反射式、透射式、荧光式等多种。2.52 参考太阳电池 reference solar cell见5.29条。 2.53 菲涅尔透镜。frensnel lens利用微分原理将通光口径划分成若干个环带而设计和制成的透镜（在光伏系统中多为薄板式）。2.54 聚光率 concentratio

15、n ratio聚光器接收到的阳光辐照度与太阳电池接收到的辐照度之比。2.55 二次聚光器 secondary concentrator 将通过聚光器的会聚阳光再一次进行会聚的光学装置。2.56 几何聚光率 geometr concentration ratio聚光器面积与聚光太阳电池面积之比。2.57 能量偿还时间 energy payback time太阳电池工作后累计输出的总能量等于制造它所耗用的能量所需要的时间。称为能量偿还时间。3光电转换和光伏、光谱特性术语3.1 光生电流（光电流）photogenerated current （photocurrent）太阳电池在光照下，光生载流子的

16、移动所产生的电流。3.2 光生电压 photovoltage太阳电池吸收光能后，在电池的内建电场两侧，分别有空穴和电子的积累，由此而产生的电压称为 光生电压。3.3 量子效率 quantum efficiency系指某个波长的光子产生电子-空穴对的几率。3.4 收集效率 collection efficiency系指收集到的光生载流子对数目与所产生的光生载流子对总数之比。3.5 太阳电池的伏安特性曲线 IV characteristic curve of solar cell系指受光照的太阳电池，在一定的辐照度和温度以及不同的外电路负载下，流入负载的电流I和 电 池端电压V的关系曲线。3.6

17、短路电流 shortcircuit current在一定的温度和辐照度条件下，光伏发电器在端电压为零时的输出电流，通常用Isc来表示。3.7 短路电流密度 short-circuit current density系指单位面积上的短路电流，通常用Jsc来表示。3.8 开路电压 opencircuit voltage在一定的温度和辐照条件下，光伏发电器在空载（开路）情况下的端电压，通常用Vsc来表示。3.9 最大功率 maximum power在太阳电池的伏安特性曲线上，电流电压乘积的最大值。3.1 0 最大功率点 maximum power point在太阳电池的伏安特性曲线上对应最大功率的点

18、，亦称最佳工作点。 ，3.11 最佳负载 optimum load使受光照的太阳电池工作在最大功率点时的负载。3.12 最佳工作电压 optimum operating, voltage太阳电池伏安特性曲线上最大功率点所对应的电压，通常用q表示。3.13 最佳工作电流 optimum operating current太阳电池伏安特性曲线上最大功率点所对应的电流，通常用Im表示。3.14 填充因子（曲线因子）fill factor （curve factor）系指太阳电池的最大功率与开路电压和短路电流乘积之比。通常用FF （或CF）表示。3.15 本征填充因子（理论填充因子）intrinsic

19、 fill factor （theoretical fill factor）它是指太阳电池略去串联电阻和并联电阻之后，最大功率与开路电压和短路电流乘积之比。3.16 曲线修正系数 curve corretion coefficient测试太阳电池时，由于温度的不同而引起伏安特性曲线的变化，修正此项变化的系数称曲线修正系 数，用K （mQ / ）表示。3.17 太阳电池温度 solar cell temperature系指太阳电池中势垒区的温度。3.18 电流温度系数 current temperature coefficient系指在规定的试验条件下，被测太阳电池温度每变化太阳电池短路电流的变

20、化值，通常用a 来表示。3.19 电压温度系数 voltage temperature coefficient系指在规定的试验条件下，被测太阳电池温度每变化FC,太阳电池开路电压的变化值，通常用B 表示。3.20 串联电阻 series resistance系指太阳电池内部的与pn结或MIS结等串联的电阻，它是由半导体材料体电阻、薄层电阻、电 极接触电阻等组成。3.21 并联电阻 shunt resistance系指太阳电池内部的、跨连在电池两端的等效电阻。3.22 转换效率 conversion efficiency系指受光照太阳电池的最大功率与入射到该太阳电池上的全部辐射功率的百分比。3.

21、23 本征转换效率（本征效率）intrinsic convel sion efficiency （intrinsic efficiency）系指太阳电池略去串、并联电阻上的损失和太阳电池表面反射损失等之后的转换效率。3.24 暗电流 dark current在光照情况下，产生于太阳电池内部与光生电流方向相反的正向结电流。3.25 暗特性曲线 dark chark cteristic curve在无光照条件下给太阳电池施加外部偏压所得到的伏安特性曲线。3.26 蓝红比（红蓝比）bluered ratio系指用滤光片滤除标准太阳光中波长小于入m的光谱成分，测得太阳电池的短路电流，称为红电 流。再用

22、另一滤光片滤除标准太阳光中波长大于入m的光谱成分，测得太阳电池的短路电流称为蓝电 流。两者之比称为蓝红比（或红蓝比）。A m应选介于红光与蓝光之间的某一波长，一般选0.450.6 /pm之间。3.27 光谱响应（光谱灵敏度）spectral response （spectral sensitivity）系指各个波长上，单位辐照度所产生的短路电流密度与波长的函数关系。3.28 绝对光谱响应（绝对光谱灵敏度）absolute spectral response （absolute spectral sensitivity）系指在规定的波长上，短路电流密度与辐照度之比。3.29 相对光谱响应（相对光

23、谱灵敏度）relative spectral response （ relative spectral sensl tivity）它是以某一特定的波长（通常是以光谱响应的最大值）进行归一化的光谱响应。3.30 偏置光 bias light以单色光照射到太阳电池表面进行光谱响应测试时，为了模拟太阳电池的实际工作环境，有时附加 一个模拟阳光照射到太阳电池表面，这个附加光照称为偏置光。3.31 辐射 radiation以电磁波的形式或粒子（光子）形式传播能量的过程。3.32 辐射光谱 spectrum of radiation辐射能量分解成单色成分的能量分布，即辐射能量与波长的关系。3.33 辐射计

24、 radiometer测量辐射能的仪器。3.34 辐射通量 radiant flux单位时间内向一定的立体角范围内辐射和传播的辐射能量，单位为w/So3.35 临界通量 critical fluence系指在空间辐射粒子轰击太阳电池，使其最大功率下降到初始值的75%时，太阳电池所承受的辐 射粒子的累计通量。3.36 粒子辐射损伤 particle radiation damage当太阳电池受到空间粒子（如电子、质子、中子等）轰击后，使太阳电池产生的缺陷称为粒子辐射 损伤，其结果表现为电性能衰减。4组件、方阵和系统术语4.1 组件（太阳电池组件）module （solar cell module

25、）系指具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的，最小不可分割的太阳电池组合装置。4.2 太阳电池组件面积solar cell module area系指太阳电池组件全部光照面面积（包括边缘、框架和任何凸出物）。4.3 太阳电池组件表面温度 solar cell module surface temperature系指太阳电池组件背表面的温度。4.4 组件的电池额定工作温度 NOCT （nominal operating cell temper ature）在辐照度为800 w/m?、环境温度为20、风速为1 m/s、开路状态，在中午时太阳光垂直照射 到敞开安装于框架中的组件上，在这个标准参

26、考环境中，测得的组件内太阳电池的平均平衡温度叫组 件的电池额定工作温度。4.5 组件效率 module efficiency系指按组件外形（尺寸）面积计算的转换效率。4.6 组件实际效率 practical module efficiency按组件中所有单体电池几何面积之和计算得到的转换效率。4.7 平板式组件（平板式太阳电池组件）flat plate module （flat plate solar cell mcdule）系指上、下盖板由平板材料构成的组件。4.8 聚光太阳电池组件 photovol taic concentrator module系指组成聚光太阳电池方阵的中间组合体，由聚

27、光器、太阳电池、散热器、互连引线和壳体等组成。4.9 板（太阳电池板）panel （solar cell panel）由若干个太阳电池组件按一定方式组装在一块板上的组装件叫做板（太阳电池板），通常作为方阵 的一个安装单元。4.10 方阵（太阳电池方阵）array （solar cell array）由若干个太阳电池组件或太阳电池板在机械和电气上按一定方式组装在一起并且有固定的支撑 结 构而构成的直流发电单元。地基、太阳跟踪器、温度控制器等类似的部件不包括在方阵中。4.11 地面太阳电池方阵 terrestrial solar cell array系指工作在地球表面上的太阳电池方阵。4.12 卷

28、式方阵 rollup type solar array使用前被卷在一个滚筒或一个滚轴上，使用时才伸展为一个较大面积的方阵。4.13 折叠式方阵 foldout type solar array使用前被折叠在一起，使用时可伸展为一个较大面积的方阵。4.14 壳体式方阵 body一mounted type solar array布置于载体外壳的太阳电池方阵。4.15 定向方阵 oriented array对太阳定向的太阳电池方阵。4.16 聚光太阳电池方阵 photovoltaic concentrator array由若干聚光太阳电池组件组合成的方阵。4.17 方阵效率 efficiency o

29、f solar array系指按方阵的外形(尺寸)面积所计算的方阵转换效率。4.18 方阵的实际效率 practical efficiency of solar array按方阵所有单体电池几何面积的总和计算的方阵转换效率。4.19 方阵的重量比功率 weight to power ratio of solar array系指方阵输出的电功率与方阵总重量之比，单位为W/kg。4.20 方阵的面积比功率 area t0 power ratio of solar array方阵输出的电功率与方阵总面积之比，单位为W/n?。4.21 方阵的面积利用率 area utilization of sola

30、r array系指所用单体电池几何面积的总和与方阵总面积的百分比。4.22 子方阵(太阳电池子方阵)subarray (solar cell subarray)如果一个方阵中有不同的组件或组件的连接方式不同，其中结构和连接方式相同部分称为子方阵。4.23 方阵场 array field在某个发电系统内的全部太阳电池方阵。4.24 聚光太阳电池方阵场 photovoltaic concentrator array field由一系列聚光太阳电池方阵组成的发电系统。4.25 方阵子场 array subfield如果一个方阵场中有不同的方阵、不同的排列方式、不同的连接方式和不同的功率调节方式，其

31、中 方阵、排列方式、连接方式和调节方式全部相同的部分称为方阵子场。4.26 隔离二极管 blocking diode与太阳电池组件或太阳电池板串联的二极管，用于防止反向电流流过它们。4.27 旁路二极管 bypass (shunt) diode与太阳电池、太阳电池组件或太阳电池板并联的二极管，当部分太阳电池、太阳电池组件或太阳 电 池板被遮或损坏时，方阵中的太阳电池可由旁路二极管形成通路，保证整个方阵还能正常工作。4.28 太阳跟踪控制器 suntracking controller使太阳电池方阵或测试设备按规定要求对准太阳的一种装置。4.29 充电控制器 chat ge controller按预定方式给某电池组充电,并根据蓄电池的荷电程度及时改变充电速率，防止过充电的控制装置。4.30 方阵联结开关系统array switching system系指能将方阵内部的串、并联方式加以改变的开关系统。4.31 系统测试设备 systems test facility ( STF)是指能对太阳光伏发