太阳能电池是一种器件，可吸收太阳光透过光生伏打效应(Photovoltaic)将光能转换成电能。利用半导体的二极管结构，将P型半导体与N型半导体接合形成PN结的设计，可以有效地吸收太阳光以产生电流与电压。

太阳能电池，最重要的测试就是在照光条件下电流与电压的测试曲线。由电流与电压测试曲线可以分析出主要几个最重要的参数，包含短路电流、开路电压、最大功率、转换效率等等，都是评价一个太阳能电池好坏的重要参数。

测试太阳能电池的主要电性能参数，你会需要一台A+级的太阳光模拟器、SMU、与IV测试分析软件KA6000。

可以参考下列文章，您可以对于评价太阳能电池的电性参数可以有更进一步的了解：

1. 为什么源表SMU要自带滤波与平均功能？
2. 拥有A+级光谱的太阳光模拟器如何更精准评估钙钛矿太阳能电池？
3. 太阳光模拟器 – 基础知识与工作原理介绍

值得一提的是，光焱科技的IVS-KA6000 PV测试IV软件，历经了10年的开发经验，可控制多种SMU，依据所设定的测量参数，进行电流与电压的数据采集，且其分析的公式与算法是依据NREL所开发释出的算法。本系列文章将详细介绍IVS-KA6000 的强大特点功能，让您了解IVS-KA6000如何加速您在太阳能电池研究领域的效率提升。并已协助多个客户创下最高的电池转化效率，并登上NREL的认证效率表。例如中科院23.3%钙钛矿太阳能电池、UNIST的24.8%钙钛矿太阳能电池、华南理工-中南大学Y6材料的15.7%有机电池、中科院化学所18%有机太阳能电池等。请点击IVS-KA6000 ，可以下载免费试用喔～～

检测太阳能电池的光源称为太阳光模拟器。能够用于精准测量太阳能电池转换效率的太阳光模拟器，是必须要符合IEC 60904-9:2020 太阳光模拟器的分级评价国际标准。对于光源照射的不均匀度，可以使用WPVS硅晶太阳能电池作为辐照度的检测器来确定太阳光模拟器测试区域的辐照度不均匀度。

利用IEC 60904-9:2020上的计算公式:

来计算辐照度的不均匀度不均匀度。如上图，即是2 cm x 2 cm 封装的 WPVS Si 参考电池测量 8×8 矩阵。最大和最小强度被标记。空间不均匀度为 1.39%。

在测量的过程中，应该要注意光源的输出透镜与辐照度检测器间的多次反射，是否会引起测量误差。同时应该避免其他机构件造成的多重反射(特别是白色的夹治具)，常常会造成评价的误差。

检测太阳光模拟器的光强不稳定度，也是依照IEC 60904-9:2020的国际规范。

稳定度指针，要求太阳光模拟器输出光束保持稳定的光照度，以确保太阳能电池效率测试之准确性。不稳定度的计算公式如下：

稳定度依照IV测量系统的不同，可分为两类：

瞬时不稳定度 (Short-term Instability, STI)：在IV量测过程中，每一个数据点包含光照度、电压、电流等三笔信息，如果这三笔数据由不同channel量测，并且为同时取值(取值时间差在10 ns内)，对标定的光谱范围为400~1100 nm而言，其瞬时稳定度即为Class A等级；对标定的光谱范围为300~1200 nm而言，其瞬时稳定度即为Class A+等级。

长时不稳定度 (Long-term Instability, LTI)：对于使用三个channel分别量测光照度、电压、电流三种数值的IV量测系统，LTI的数值即为撷取整个IV量测的时间。

更多关于太阳光模拟器的基础知识，包含:

什么是太阳光谱？什么是大气质量？什么是太阳光模拟器？如何量测太阳光模拟器的光谱合致度等等问题，可以参考 “太阳光模拟器 – 基础知识与工作原理介绍”