IEC TS 60904-1-2:2024 双面光伏器件 I-V 测量标准解读
发布时间：
2026-11-13 09:00
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摘要：IEC TS 60904-1-2:2024 是双面光伏器件电流-电压（I-V）特性测量的国际技术规范，2024年11月发布，取代2019版。标准明确了双面率、背面辐照功率增益（BiFi）、双面铭牌辐照度（BNPI）以及“无辐照背景”要求，适用于封装电池、子串和双面光伏组件。
一、标准定位与适用范围
IEC TS 60904-1-2 属于 Technical Specification（技术规范），不是强制国际标准，但被双面组件性能评定、认证测试广泛引用。
• 对象：单结双面光伏器件
• 场景：自然阳光或模拟阳光下的 I-V 测量
• 适用：封装太阳能电池、电池子串、完整光伏组件
• 不适用：未封装电池 → 转 IEC TS 63202-3
它是对 IEC 60904-1（单面器件 I-V 测量）的补充条款，不是替代。
国内同步转化为 GB/T 6495.1-2《光伏器件 第1-2部分：双面光伏器件电流-电压特性的测量》，等同采用 IEC TS 60904-1-2:2024。
二、2024版相比2019版的关键变化
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项目 |
2019版 |
2024版 |
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未封装电池 |
未明确 |
指向 IEC TS 63202-3 |
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辐照不均匀度 |
旧表述 |
引用 IEC 60904-9 等级分类 |
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无辐照背景 |
要求较粗 |
明确 ≤5 W/m² |
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光谱失配校正 |
隐含强制 |
非强制，但必须进不确定度 |
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等效辐照度 φ 取值 |
φ_ISC 与 φ_Pmax 取小 |
只用 φ_ISC |
最关键的是最后一条：
旧资料里常见的 G_E = 1000 + min(φ_ISC, φ_Pmax) × G_r 已作废，2024版统一按短路电流双面率计算。
三、核心概念：双面率、BiFi、BNPI
1. 双面率 φ（Bifaciality）
双面率是器件固有属性，不是电站场景属性。
在 STC（1000 W/m²、25℃、AM1.5）下，分别单照正面、单照背面：
• 短路电流双面率
φ_ISC = I_SC,r / I_SC,f
• 开路电压双面率
φ_VOC = V_OC,r / V_OC,f
• 最大功率双面率
φ_Pmax = P_max,r / P_max,f
[runtime:φ_ISC 计算示例] 若背面 I_SC,r = 8.0 A，正面 I_SC,f = 10.0 A，则 φ_ISC = 80%。
⚠️ 标准不推荐用“正反面同时受光”测双面率——串联电阻会在非1000 W/m²条件下引入偏差。
2. 背面辐照功率增益 BiFi
BiFi 表示：正面保持 1000 W/m² 时，背面每增加单位辐照带来的 P_max 增量。
BiFi = ΔP_max / ΔG_r
BiFi_rel = BiFi × 1000 / P_max,STC
单位：W/(W·m²)
实测方法：测至少两个不同背面辐照度下的 P_max，做强制过 P_max,STC 的线性拟合，斜率即 BiFi。
3. BNPI（Bifacial Nameplate Irradiance）
双面组件铭牌标称条件：
• 正面 G_f = 1000 W/m²
• 背面 G_r = 135 W/m²
BNPI 最大功率：
P_max,BNPI = P_max,STC + BiFi × 135
也可通过参考器件传递：
P_max,BNPI = P_max,STC + BiFi_ref × 135
四、设备与“无辐照背景”要求
4.1 三种测试配置
① 单面入射模拟器
正面照光，背面遮黑；通过提高正面等效辐照度模拟背面贡献。
② 双面入射模拟器
正反面独立可控，符合 IEC 60904-9；不均匀度 B 级或更优。
③ 自然光户外
至少 2 只标准光伏器件：
• 一只测正面辐照
• 一只测背面辐照
背面不均匀度 ≤10%，组件离地 0.5–1.0 m，下方可铺反光布。
4.2 无辐照背景（5.5 节核心）
测正面 I-V 时，背面不能进光；测背面 I-V 时，正面不能进光。
判定线：
非受光面任意点辐照 ≤ 5 W/m² → 视为无辐照背景
实操动作：
• 挡板限定测试区到组件尺寸
• 非受光侧贴低反射材料
• 剩余背景辐照在 I-V 修正时补偿
• 对侧辐照 >5 W/m² 必须校正并计入不确定度
这也是很多现场测试“功率虚高”的根源——背面没遮严。
五、标准测试流程（实验室路径）
Step 1｜正面单照 STC
正面 1000 W/m²，背面无辐照背景
→ 取 I_SC,f、V_OC,f、P_max,f
Step 2｜背面单照 STC
翻面，背面 1000 W/m²，正面遮光
→ 取 I_SC,r、V_OC,r、P_max,r
Step 3｜算双面率
φ_ISC / φ_VOC / φ_Pmax
Step 4｜BiFi 测试
单面模拟器示例：
G_E = 1000 + φ_ISC × G_r
选 G_r = 50、150 W/m²（差值>100）
或直接双面照：G_f=1000 + G_r 多水平
拟合 P_max(G_r) → 斜率 = BiFi
Step 5｜算 BNPI 参数
P_max,BNPI、I_SC,BNPI、V_OC,BNPI
可测可算
六、产线批量测试：参考器件法
已知 φ_ISC 且同技术路线时，可用标准双面参考器件校准模拟器：
• 正面 STC 下校模拟器
• 背景辐照稳定时可不单独遮光（校准与测量互相抵消）
• 每台 DUT 报 P_max,BNPI
• DUT 与参考件 φ_ISC 偏差 ≤5%
适合组件厂在线功率分档，不适合新样品首发认证。
七、测试报告必须包含
除 IEC 60904-1 通用 I-V 参数外，双面器件报告应有：
• 正面/背面标识
• φ_ISC（双面同照时可改报 BiFi_rel）
• 未报双面率时 → 必须报 BiFi_rel
• I_SC,BNPI、V_OC,BNPI、P_max,BNPI
• BiFi 或 BiFi_ref
• STC 下 φ_ISC / φ_VOC / φ_Pmax
• 各量值的不确定度（背景辐照、光谱失配、温度修正）
可选：正面/背面光谱响应、封装透过率、户外背面不均匀度
• 常见误区
Q1：双面组件能不能直接双面同时照测双面率？
不能。标准路径要求单面照+无辐照背景，避免串联电阻失真。
Q2：背景辐照 3 W/m² 行不行？
2024版阈值是 5 W/m²，3 W/m² 当然可以；超过 5 W/m² 必须修正。
Q3：等效辐照度还取 φ_Pmax 吗？
不取。2024版明确只用 φ_ISC。
Q4：光谱失配不校正行不行？
可以，但必须在测量不确定度里单列一项。
Q5：BNPI 的 135 W/m² 是实际电站值吗？
不是，是铭牌标称条件；实际背面辐照随反照率、高度、支架变化。
关键词：
