叉指背接触（IBC）电池的正负电极均位于背面，传统接触式I-V测试面临接触设计复杂、易损伤电池、耗时过长等难题，尤其不适于产线在线检测。为此，基于光致发光的非接触式测量方法被提出：通过测量反射谱、多波长发光信号和局部遮光图像，结合光学模型重构外部量子效率，再借助Suns-PL获取伪I-V曲线并扣除串联电阻压降，最终合成完整I-V特性。该方法全程无需物理接触，可规避电极损伤，显著缩短测试时间，适用于工艺监控。美能非接触IV测试仪，无损、零耗材、毫秒级测速，适配BC/无主栅，一次测出IV/EQE/PL多维参数。

本研究将该方法首次系统性地应用于工业级M10尺寸IBC电池，通过与标准接触式闪光测试仪的交叉比对，全面评估其在开路电压、短路电流、串联电阻和效率等关键参数上的测量精度与可靠性，并借助像素级串联电阻成像揭示了电池内部横向电阻分布，为后续工艺优化和该方法的实际推广奠定基础。

测试原理与实验

为确定载流子产生率Abb，将实测反射率光谱R、450 nm和808 nm处实测相对EQE，与用于逃逸光和透射T及红外波段寄生吸收Apar,IR的光陷阱模型、以及用于紫外和蓝光波段正面薄膜寄生吸收Afront的模型相结合

非接触式方法的本质是“光学测电学”。其核心流程如下：首先，通过测量电池的反射光谱和两个特定波长（450nm和808nm）下的光致发光信号，结合光学模型（朗伯光陷阱模型和寄生吸收模型），重构出宽谱段（300-1200nm）的绝对外部量子效率（EQE），并据此计算出短路电流密度 Jsc。其次，利用Suns-PL技术，通过测量不同光照强度下的光致发光强度，并校准到开路电压，获得无串联电阻影响的“伪I-V曲线”。再次，通过对比均匀光照与局部阴影光照下的光致发光图像，定量计算出串联电阻 Rs及其平面分布。该计算可逐像素进行，从而得到电阻分布图。最后，将伪I-V曲线扣除串联电阻的压降，合成最终的实际I-V特性曲线，从而获得填充因子、效率等关键参数。

本研究选取了150片M10尺寸的IBC成品电池，并按出厂质量分为低、中、高三组。每片电池均同时采用上述非接触式方法和产线上的标准接触式闪光测试仪进行I-V测试，以便进行数据比对。

结果与对比分析

非接触式与接触式方法所测性能参数对比

两种测试方法的结果对比显示：

短路电流密度（Jsc）：两边整体趋势对得上（R = 0.64），但有两个岔口。一是非接触式偏低约0.25 mA/cm²，闪光仪校准或简化EQE方案都可能是原因。二是M组接触式Jsc比H组高，非接触式偏偏反过来。

开路电压（Voc）：712–733 mV范围内两种方法高度吻合，均方根误差才0.7 mV，R = 0.98。所有参数里它对得最好。

伪填充因子（pFF）：趋势算接近（R = 0.71），均方根误差0.37%绝对值，定量上过得去。不过M组接触式pFF比H组高，非接触式两边差不多。H组接触式pFF散得厉害，多半是迟滞效应闹的——这组开路电压最高，迟滞也最猛。

串联电阻（Rs）：平均值对得上，散布却不小（R = 0.03）。Rs分布图上看，母线两头、硅片上下边、半电池切割边这几处电阻蹿高。中间区域电流走母线的长度大概只有焊盘间距的一半，边上却要翻一倍，路径长了电阻自然上去了。焊盘位置怎么摆，还有不少调的余地，改好了组件功率能往上走。

填充因子和效率：R = 0.78，偏移主要吃Jsc的账。H组非接触式FF和效率稍低一些，根子在该组非接触式Rs略高。

a）部分遮光PL成像装置示意图b）采用非接触式遮光掩模方法测定的其中一个样品的Rs分布图像

非接触式方法独有的价值在于其成像能力。所获得的 Rs分布图清晰地显示，在汇流条末端和半片电池的切割边缘处，串联电阻显著增大。这符合物理预期，因为该区域电流在细栅中汇集到汇流条的距离更长，电阻自然更高。这一信息直接指出了通过优化焊盘（或汇流条连接点）的布局来降低电阻损耗、提升效率的具体方向。

本研究成功地将非接触式I-V测量方法应用于工业级IBC太阳电池。结果表明，该方法能够以较高精度获取关键性能参数，特别是开路电压的测量值非常可靠。Jsc 和 Rs 的测量尚存一些系统偏差或数据分散，但这些并非不可克服，通过更精细的校准和自动化测试平台可望得到改善。该方法的价值不仅在于其“非接触”特性本身（避免了接触损伤和复杂的夹具设计），更在于其能够提供如串联电阻平面分布这样的空间分辨信息，为电池和组件的性能优化提供了有力的分析工具。凭借其快速、无损和信息丰富的特点，该方法在未来的研发表征，特别是生产线在线检测中，具有广阔的应用前景。

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原文参考：Contactless Measurement of Current-Voltage Characteristics of Back-Contact Solar Cells