IEC 60904-2:2007

NORME CEI
INTERNATIONALE 60904-2
Première édition
1989-05
Dispositifs photovoltaïques –
Partie 2:
Exigences relatives aux cellules solaires
de référence
Cette version française découle de la publication d’origine
bilingue dont les pages anglaises ont été supprimées.
Les numéros de page manquants sont ceux des pages
supprimées.
Numéro de référence
CEI 60904-2:1989(F)
Numérotation des publications
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI sont numérotées à partir de
60000. Ainsi, la CEI 34-1 devient la CEI 60034-1.
Editions consolidées
Les versions consolidées de certaines publications de la CEI incorporant les
amendements sont disponibles. Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2
indiquent respectivement la publication de base, la publication de base incorporant
l’amendement 1, et la publication de base incorporant les amendements 1 et 2
Informations supplémentaires sur les publications de la CEI

Le contenu technique des publications de la CEI est constamment revu par la CEI
afin qu'il reflète l'état actuel de la technique. Des renseignements relatifs à cette
publication, y compris sa validité, sont disponibles dans le Catalogue des
publications de la CEI (voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, amende-
ments et corrigenda. Des informations sur les sujets à l’étude et l’avancement des
travaux entrepris par le comité d’études qui a élaboré cette publication, ainsi que la
liste des publications parues, sont également disponibles par l’intermédiaire de:
• Site web de la CEI (www.iec.ch)

• Catalogue des publications de la CEI
Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI (www.iec.ch/searchpub) vous permet
de faire des recherches en utilisant de nombreux critères, comprenant des
recherches textuelles, par comité d’études ou date de publication. Des informations
en ligne sont également disponibles sur les nouvelles publications, les publications
remplacées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.

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NORME CEI
INTERNATIONALE 60904-2
Première édition
1989-05
Dispositifs photovoltaïques –
Partie 2:
Exigences relatives aux cellules solaires
de référence
© IEC 1989 Droits de reproduction réservés
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
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CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale H
International Electrotechnical Commission
Международная Электротехническая Комиссия
Pour prix, voir catalogue en vigueur

– 2 – 60904-2 © CEI:2007
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.4

1 Domaine d'application et objet.8
2 Références normatives.8
3 Description .10
3.1 Traçabilité de l’étalonnage .10
3.1.1 Dispositif primaire de reference: .10
3.1.2 Dispositif secondaire de référence:.10
3.1.3 Dispositif de travail de référence: .10
3.2 Construction des dispositifs de référence .10
3.2.1 Cellule de référence .10
3.2.2 Dispositifs à multicellules de référence .12
3.3 Résistances de shuntage intégrées .12
4 Sélection .14
4.1 Exigences, généralités .14
4.2 Exigences supplémentaires pour les modules de référence.14
5 Mesure de la température.14
6 Connexions électriques .14
7 Etalonnage .14
8 Fiche technique .16
9 Marquage .18
10 Conditionnement .18
10.1 Conditionnement recommandé pour l’utilisation en éclairage naturel .18
10.2 Conditionnement recommandé pour l’utilisation avec simulateurs.18
10.3 Boîtier pour cellule individuelle.18
11 Précautions relatives aux dispositifs de référence .20
12 Etalonnage des dispositifs secondaires de référence par rapport à une cellule
primaire de référence .20
12.1 Eclairage naturel .20
12.2 Eclairage simulé.22
12.3 Procédure d’essai .22
13 Etalonnage du dispositif solaire de travail de référence par rapport à un dispositif

solaire secondaire de référence.24

Figure 1 – Boîtier d’une multicellule de référence cellule .24
Figure 2 – Boîtier d’une cellule individuelle .24

– 4 – 60904-2 © CEI:2007
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
DISPOSITIFS PHOTOVOLTAÏQUES –
Partie 2: Exigences relatives aux dispositifs solaires de référence

AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI – entre autres activités – publie des Normes
internationales, des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au
public (PAS) et des Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). Leur élaboration est confiée à des
comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent
également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO),
selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de la CEI
intéressés sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable
de l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la
mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications
nationales et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications
nationales ou régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) La CEI n’a prévu aucune procédure de marquage valant indication d’approbation et n'engage pas sa
responsabilité pour les équipements déclarés conformes à une de ses Publications.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou
mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités
nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre
dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais
de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de
toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60904-2 a été établie par le comité d’études 82 de la CEI:
Systèmes de conversion photovoltaïque de l’énergie solaire.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition de la CEI 60904-2 (1989), son
amendement 1 (1998) ainsi que la CEI 60904-6 (1994) et son amendement 1 (1998), dont elle
constitue une révision technique.
Les principaux changements techniques par rapport à l’édition précédente sont les suivants:
– Ajout d’un paragraphe sur la «Traçabilité de l’étalonnage».
– Ajout d’un paragraphe sur la «Construction» pour différencier les différents types de
dispositifs de référence.
– Ajout de conseils sur l’utilisation d’une résistance de shuntage intégrée.

– 6 – 60904-2 © CEI:2007
– Augmentation des exigences relatives à la fiche technique. En particulier ajout
d’exigences pour une correction de décalage ou une estimation de l’incertitude due au
décalage du dispositif de référence.
– Ajout d’un article sur «l’Etalonnage des dispositifs solaires de travail de référence».
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
CDV Rapport de vote
82/425/CDV 82/465/RVC
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant la date de
maintenance indiquée sur le site web de la CEI sous «http://webstore.iec.ch» dans les
données relatives à la publication recherchée. A cette date, la publication sera
• reconduite,
• supprimée,
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
– 8 – 60904-2 © CEI:2007
DISPOSITIFS PHOTOVOLTAÏQUES –
Partie 2: Exigences relatives aux dispositifs solaires de référence

1 Domaine d'application et objet
Cette partie de la CEI 60904 donne les exigences relatives à la classification, à la sélection,
au conditionnement, au marquage, à l’étalonnage et aux précautions d’utilisation des
dispositifs solaires de référence.
La présente norme couvre les dispositifs solaires de référence utilisés pour déterminer les
performance électriques des cellules, modules et panneaux solaires sous éclairage naturel et
simulé. Elle ne couvre pas les dispositifs solaires de référence pour une utilisation sous
éclairage concentré.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références
non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60891, Procédures pour les corrections en fonction de la température et de l'éclairement
à appliquer aux caractéristiques I-V mesurées des dispositifs photovoltaïques au silicium
cristallin.
CEI 60904-1, Dispositifs photovoltaïques – Partie 1: Mesure des caractéristiques courant-
tension des dispositifs photovoltaïques
CEI 60904-5, Dispositifs photovoltaïques – Partie 5: Détermination de la température de
cellule équivalente (ECT) des dispositifs photovoltaïques (PV) par la méthode de la tension
en circuit ouvert
CEI 60904-7, Dispositifs photovoltaïques – Partie 7: Calcul de l'erreur de désadaptation des
réponses spectrales introduite dans les mesures de test d’un dispositif photovoltaïque
CEI 60904-8, Dispositifs photovoltaïques – Partie 8: Mesure de la réponse spectrale d'un
dispositif photovoltaïque (PV)
CEI 60904-9, Dispositifs photovoltaïques – Partie 9: Exigences pour le fonctionnement des
simulateurs solaires
CEI 60904-10, Dispositifs photovoltaïques – Partie 10: Méthodes de mesure de la linéarité
CEI 61215, Modules photovoltaïques (PV) au silicium cristallin pour application terrestre –
Qualification de la conception et homologation
CEI 61646, Modules photovoltaïques (PV) en couches minces pour application terrestre –
Qualification de la conception et homologation

– 10 – 60904-2 © CEI:2007
3 Description
Les dispositifs solaires de référence sont des dispositifs étalonnés, spécialement utilisés pour
mesurer l’éclairement naturel ou simulé ou pour régler les niveaux d’éclairement du
simulateur pour mesurer les performances d’autres dispositifs solaires ayant une réponse
spectrale, des caractéristiques optiques, des dimensions et des circuits électriques similaires.
3.1 Traçabilité de l’étalonnage
De tels dispositifs de référence se distinguent par leur position dans une chaine de traçabilité
de l’étalonnage comme suit:
3.1.1 Dispositif primaire de reference
Dispositif de référence dont l’étalonnage est basé sur un radiomètre ou un détecteur type ou
un éclairage type traçable en unités SI.
3.1.2 Dispositif secondaire de référence
Dispositif de référence étalonné en éclairage solaire naturel ou simulé par rapport à un
dispositif primaire de référence.
3.1.3 Dispositif de travail de référence
Dispositif de référence étalonné en éclairage solaire naturel ou simulé par rapport à un
dispositif secondaire de référence.
3.2 Construction des dispositifs de référence
Suivant leur utilisation prévue, les dispositifs de référence nécessitent de répondre à des
exigences différentes en termes de construction mécanique, de propriétés optiques et de
circuit électrique. Les types suivants sont utilisés.
3.2.1 Cellule de référence
Une cellule de référence est utilisée essentiellement pour fournir des valeurs d’étallonage.
Pour des raisons pratiques, de telles cellules ont de petites surfaces, et sont montées sur un
support qui assure la reproductibilité du montage, de la commande thermique et des
connexions électriques. Un exemple type est esquissé en Figure 1.
Utilisation recommandée: référence primaire et secondaire de laboratoire.
3.2.1.1 Cellule de référence avec couvercle de protection sans encapsulant
Une cellule de référence similaire à 3.2.1, mais fournie avec un couvercle de protection.
Utilisation recommandée: comme référence de travail, primaire et secondaire de
laboratoire, en particulier lorsque l’étalonnage utilise des simulateurs solaires ou lorsque
l’étalonnage se déroule à l’extérieur avec un rayonnement direct seulement.
3.2.1.2 Cellule de référence encapsulée
Une cellule de référence similaire à 3.2.1, mais encapsulée dans un assemblage de
protection permettant de résister à une exposition extérieure de court terme.

– 12 – 60904-2 © CEI:2007
Utilisation recommandée: comme référence de travail, primaire et secondaire de
laboratoire, en particulier lorsque l’étalonnage est réalisé en éclairage naturel. Si le
système d’encapsulation a été testé pour résister à une exposition extérieure à long
terme, en appliquan
...

NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
60904-2
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2007-03
Dispositifs photovoltaïques –
Partie 2:
Exigences relatives aux dispositifs
solaires de référence
Photovoltaic devices –
Part 2:
Requirements for reference solar devices
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60904-2:2007
Numérotation des publications Publication numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Editions consolidées Consolidated editions
Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its
CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
également disponibles par l’intermédiaire de: is also available from the following:
• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Le catalogue en ligne sur le site web de la CEI The on-line catalogue on the IEC web site
(www.iec.ch/searchpub) vous permet de faire des (www.iec.ch/searchpub) enables you to search by a
recherches en utilisant de nombreux critères, variety of criteria including text searches,
comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
d’études ou date de publication. Des informations en line information is also available on recently
ligne sont également disponibles sur les nouvelles issued publications, withdrawn and replaced
publications, les publications remplacées ou retirées, publications, as well as corrigenda.
ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published • IEC Just Published
Ce résumé des dernières publications parues This summary of recently issued publications
(www.iec.ch/online_news/justpub) est aussi dispo- (www.iec.ch/online_news/justpub) is also available
nible par courrier électronique. Veuillez prendre by email. Please contact the Customer Service
contact avec le Service client (voir ci-dessous) Centre (see below) for further information.
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• Service clients • Customer Service Centre
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.
NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
60904-2
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2007-03
Dispositifs photovoltaïques –
Partie 2:
Exigences relatives aux dispositifs
solaires de référence
Photovoltaic devices –
Part 2:
Requirements for reference solar devices
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Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni No part of this publication may be reproduced or utilized in any
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For price, see current catalogue

– 2 – 60904-2 © CEI:2007
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.4
1 Domaine d'application et objet.8
2 Références normatives.8
3 Description .10
3.1 Traçabilité de l’étalonnage .10
3.1.1 Dispositif primaire de reference: .10
3.1.2 Dispositif secondaire de référence:.10
3.1.3 Dispositif de travail de référence: .10
3.2 Construction des dispositifs de référence .10
3.2.1 Cellule de référence .10
3.2.2 Dispositifs à multicellules de référence .12
3.3 Résistances de shuntage intégrées .12
4 Sélection .14
4.1 Exigences, généralités .14
4.2 Exigences supplémentaires pour les modules de référence.14
5 Mesure de la température.14
6 Connexions électriques .14
7 Etalonnage .14
8 Fiche technique .16
9 Marquage .18
10 Conditionnement .18
10.1 Conditionnement recommandé pour l’utilisation en éclairage naturel .18
10.2 Conditionnement recommandé pour l’utilisation avec simulateurs.18
10.3 Boîtier pour cellule individuelle.18
11 Précautions relatives aux dispositifs de référence .20
12 Etalonnage des dispositifs secondaires de référence par rapport à une cellule
primaire de référence .20
12.1 Eclairage naturel .20
12.2 Eclairage simulé.22
12.3 Procédure d’essai .22
13 Etalonnage du dispositif solaire de travail de référence par rapport à un dispositif
solaire secondaire de référence.24
Figure 1 – Boîtier d’une multicellule de référence cellule .24
Figure 2 – Boîtier d’une cellule individuelle .24

60904-2 © IEC:2007 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.5
1 Scope and object.9
2 Normative references .9
3 Description .11
3.1 Calibration traceability.11
3.1.1 Primary reference device:.11
3.1.2 Secondary reference device: .11
3.1.3 Working reference device: .11
3.2 Construction of reference devices .11
3.2.1 Reference cell .11
3.2.2 Multi-cell reference devices .13
3.3 Built-in shunt resistors.13
4 Selection .15
4.1 Requirements, general .15
4.2 Additional requirements for reference modules.15
5 Temperature measurement.15
6 Electrical connections.15
7 Calibration.15
8 Data sheet.17
9 Marking .19
10 Packaging .19
10.1 Recommended packaging for use in natural sunlight .19
10.2 Recommended packaging for use under simulators .19
10.3 Single cell package .19
11 Care of reference devices.21
12 Calibration of secondary reference devices against a primary reference cell .21
12.1 Natural sunlight .21
12.2 Simulated sunlight.23
12.3 Test Procedure.23
13 Calibration of Working Solar Reference Device against a Secondary Solar
Reference Device .25
Figure 1 – Reference cell in a multi-cell package .25
Figure 2 – Single-cell package.25

– 4 – 60904-2 © CEI:2007
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
DISPOSITIFS PHOTOVOLTAÏQUES –
Partie 2: Exigences relatives aux dispositifs solaires de référence
AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI – entre autres activités – publie des Normes
internationales, des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au
public (PAS) et des Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de la CEI"). Leur élaboration est confiée à des
comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent
également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO),
selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de la CEI
intéressés sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable
de l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent, dans toute la
mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de la CEI dans leurs publications
nationales et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications
nationales ou régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) La CEI n’a prévu aucune procédure de marquage valant indication d’approbation et n'engage pas sa
responsabilité pour les équipements déclarés conformes à une de ses Publications.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou
mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités
nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre
dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais
de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de
toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60904-2 a été établie par le comité d’études 82 de la CEI:
Systèmes de conversion photovoltaïque de l’énergie solaire.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition de la CEI 60904-2 (1989), son
amendement 1 (1998) ainsi que la CEI 60904-6 (1994) et son amendement 1 (1998), dont elle
constitue une révision technique.
Les principaux changements techniques par rapport à l’édition précédente sont les suivants:
– Ajout d’un paragraphe sur la «Traçabilité de l’étalonnage».
– Ajout d’un paragraphe sur la «Construction» pour différencier les différents types de
dispositifs de référence.
– Ajout de conseils sur l’utilisation d’une résistance de shuntage intégrée.

60904-2 © IEC:2007 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
PHOTOVOLTAIC DEVICES –
Part 2: Requirements for reference solar devices
FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested
in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-
governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely
with the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by
agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence
between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in
the latter.
5) IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with an IEC Publication.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60904-2 has been prepared by IEC Technical Committee 82: Solar
photovoltaic energy systems.
This second edition cancels and replaces IEC 60904-2 (1989), its Amendment 1 (1998) and
IEC 60904-6 (1994) and its Amendment 1 (1998). It constitutes a technical revision.
The main technical changes with regard to the previous edition are as follows:
– Added subclause on “Calibration traceability”.
– Added subclause on “Construction” to differentiate the various types of reference devices.
– Added guidance on use of a built-in shunt resistor.

– 6 – 60904-2 © CEI:2007
– Augmentation des exigences relatives à la fiche technique. En particulier ajout
d’exigences pour une correction de décalage ou une estimation de l’incertitude due au
décalage du dispositif de référence.
– Ajout d’un article sur «l’Etalonnage des dispositifs solaires de travail de référence».
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
CDV Rapport de vote
82/425/CDV 82/465/RVC
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant la date de
maintenance indiquée sur le site web de la CEI sous «http://webstore.iec.ch» dans les
données relatives à la publication recherchée. A cette date, la publication sera
reconduite,
supprimée,
remplacée par une édition révisée, ou
amendée.
60904-2 © IEC:2007 – 7 –
– Increased data sheet requirements. In particular added requirement for either a mismatch
correction or an estimate of uncertainty due to the mismatch of the reference device.
– Added Clause on “Calibration of working solar reference devices”.
The text of this standard is based on the following documents:
CDV Report on voting
82/425/CDV 82/465/RVC
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
the maintenance result date indicated on the IEC web site under "http://webstore.iec.ch" in
the data related to the specific publication. At this date, the publication will be
reconfirmed,
withdrawn,
replaced by a revised edition, or
amended.
– 8 – 60904-2 © CEI:2007
DISPOSITIFS PHOTOVOLTAÏQUES –
Partie 2: Exigences relatives aux dispositifs solaires de référence
1 Domaine d'application et objet
Cette partie de la CEI 60904 donne les exigences relatives à la classification, à la sélection,
au conditionnement, au marquage, à l’étalonnage et aux précautions d’utilisation des
dispositifs solaires de référence.
La présente norme couvre les dispositifs solaires de référence utilisés pour déterminer les
performance électriques des cellules, modules et panneaux solaires sous éclairage naturel et
simulé. Elle ne couvre pas les dispositifs solaires de référence pour une utilisation sous
éclairage concentré.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références
non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60891, Procédures pour les corrections en fonction de la température et de l'éclairement
à appliquer aux caractéristiques I-V mesurées des dispositifs photovoltaïques au silicium
cristallin.
CEI 60904-1, Dispositifs photovoltaïques – Partie 1: Mesure des caractéristiques courant-
tension des dispositifs photovoltaïques
CEI 60904-5, Dispositifs photovoltaïques – Partie 5: Détermination de la température de
cellule équivalente (ECT) des dispositifs photovoltaïques (PV) par la méthode de la tension
en circuit ouvert
CEI 60904-7, Dispositifs photovoltaïques – Partie 7: Calcul de l'erreur de désadaptation des
réponses spectrales introduite dans les mesures de test d’un dispositif photovoltaïque
CEI 60904-8, Dispositifs photovoltaïques – Partie 8: Mesure de la réponse spectrale d'un
dispositif photovoltaïque (PV)
CEI 60904-9, Dispositifs photovoltaïques – Partie 9: Exigences pour le fonctionnement des
simulateurs solaires
CEI 60904-10, Dispositifs photovoltaïques – Partie 10: Méthodes de mesure de la linéarité
CEI 61215, Modules photovoltaïques (PV) au silicium cristallin pour application terrestre –
Qualification de la conception et homologation
CEI 61646, Modules photovoltaïques (PV) en couches minces pour application terrestre –
Qualification de la conception et homologation

60904-2 © IEC:2007 – 9 –
PHOTOVOLTAIC DEVICES –
Part 2: Requirements for reference solar devices
1 Scope and object
This part of IEC 60904 gives requirements for the classification, selection, packaging,
marking, calibration and care of reference solar devices.
This standard covers solar reference devices used to determine the electrical performance of
solar cells, modules and arrays under natural and simulated sunlight. It does not cover solar
reference devices for use under concentrated sunlight.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document.
For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition
of the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60891, Procedures for temperature and irradiance corrections to measured I-V
characteristics of crystalline silicon photovoltaic devices
IEC 60904-1, Photovoltaic devices – Part 1: Measurements of photovoltaic current-voltage
characteristics
IEC 60904-5, Photovoltaic devices – Part 5: Determination of the equivalent cell temperature
(ECT) of photovoltaic (PV) devices by the open-circuit voltage method
IEC 60904-7, Photovoltaic devices – Part 7: Computation of spectral mismatch error
introduced in the testing of a photovoltaic device
IEC 60904-8, Photovoltaic devices – Part 8: Measurement of spectral response of a
photovoltaic (PV) device
IEC 60904-9, Photovoltaic devices – Part 9: Solar simulator performance requirements
IEC 60904-10, Photovoltaic devices – Part 10: Methods of linearity measurement
IEC 61215, Crystalline silicon terrestrial photovoltaic (PV) modules – Design qualification and
type approval
IEC 61646, Thin-film terrestrial photovoltaic (PV) modules – Design qualification and type
approval
– 10 – 60904-2 © CEI:2007
3 Description
Les dispositifs solaires de référence sont des dispositifs étalonnés, spécialement utilisés pour
mesurer l’éclairement naturel ou simulé ou pour régler les niveaux d’éclairement du
simulateur pour mesurer les performances d’autres dispositifs solaires ayant une réponse
spectrale, des caractéristiques optiques, des dimensions et des circuits électriques similaires.
3.1 Traçabilité de l’étalonnage
De tels dispositifs de référence se distinguent par leur position dans une chaine de traçabilité
de l’étalonnage comme suit:
3.1.1 Dispositif primaire de reference
Dispositif de référence dont l’étalonnage est basé sur un radiomètre ou un détecteur type ou
un éclairage type traçable en unités SI.
3.1.2 Dispositif secondaire de référence
Dispositif de référence étalonné en éclairage solaire naturel ou simulé par rapport à un
dispositif primaire de référence.
3.1.3 Dispositif de travail de référence
Dispositif de référence étalonné en éclairage solaire naturel ou simulé par rapport à un
dispositif secondaire de référence.
3.2 Construction des dispositifs de référence
Suivant leur utilisation prévue, les dispositifs de référence nécessitent de répondre à des
exigences différentes en termes de construction mécanique, de propriétés optiques et de
circuit électrique. Les types suivants sont utilisés.
3.2.1 Cellule de référence
Une cellule de référence est utilisée essentiellement pour fournir des valeurs d’étallonage.
Pour des raisons pratiques, de telles cellules ont de petites surfaces, et sont montées sur un
support qui assure la reproductibilité du montage, de la commande thermique et des
connexions électriques. Un exemple type est esquissé en Figure 1.
Utilisation recommandée: référence primaire et secondaire de laboratoire.
3.2.1.1 Cellule de référence avec couvercle de protection sans encapsulant
Une cellule de référence similaire à 3.2.1, mais fournie avec un couvercle de protection.
Utilisation recommandée: comme référence de travail, primaire et secondaire de
laboratoire, en particulier lorsque l’étalonnage utilise des simulateurs solaires ou lorsque
l’étalonnage se déroule à l’extérieur avec un rayonnement direct seulement.
3.2.1.2 Cellule de référence encapsulée
Une cellule de référence similaire à 3.2.1, mais encapsulée dans un assemblage de
protection permettant de résister à une exposition extérieure de court terme.

60904-2 © IEC:2007 – 11 –
3 Description
Reference solar devices are specially calibrated devices which are used to measure natural
or simulated irradiance or to set simulator irradiance levels for measuring the performance of
other solar devices having similar spectral response, optical characteristics, dimensions and
electrical circuitry.
3.1 Calibration traceability
Such reference devices are distinguished by their position in a chain of calibration traceability
as follows:
3.1.1 Primary reference device
A reference device whose calibration is based on a radiometer or standard detector or
standard light source traceable to SI units.
3.1.2 Secondary reference device
A reference device calibrated in natural or simulated sunlight against a primary reference
device.
3.1.3 Working reference device
A reference device calibrated in natural or simulated sunlight against a secondary reference
device.
3.2 Construction of reference devices
Depending on their intended use, reference devices need to meet different requirements in
terms of their mechanical construction, optical properties and electrical circuit. The following
types are in use.
3.2.1 Reference cell
A reference cell is used primarily for transfer of calibration values. For practical reasons, such
cells are small in surface area, and mounted on a fixture which ensures reproducibility in
mounting, thermal control and electrical connections. A typical sample is sketched in Figure 1.
Recommended use: laboratory primary and secondary reference.
3.2.1.1 Reference cell with protective cover without encapsulant
A reference cell similar to 3.2.1, but provided with a protective cover.
Recommended use: as a laboratory primary, secondary and working reference, in
particular when calibrating using solar simulators or when calibrating outdoors with direct
beam only.
3.2.1.2 Encapsulated reference cell
A reference cell similar to 3.2.1, but encapsulated in a protective assembly so as to withstand
short-term outdoor exposure.
– 12 – 60904-2 © CEI:2007
Utilisation recommandée: comme référence de travail, primaire et secondaire de
laboratoire, en particulier lorsque l’étalonnage est réalisé en éclairage naturel. Si le
système d’encapsulation a été testé pour résister à une exposition extérieure à long
terme, en appliquant les niveaux d’essai de la CEI 61215, de telles cellules de référence
peuvent aussi être utilisées comme dispositifs de surveillance pour une évaluation à long
terme du fonctionnement de panneaux photovoltaïques.
3.2.2 Dispositifs à multicellules de référence
Un dispositif de référence disposant de caractéristiques optiques et mécaniques équivalentes
à un spécimen d’essai, et ayant la même réponse face aux variations dans l’espace du
rayonnement incident que les spécimens d’essai.
Utilisation recommandée: comme le composant diffus de l’éclairage naturel et le rayon
incident non perpendiculaire de l’éclairage solaire simulé entrent en interaction avec les
encapsulants et les plaques arrières d’un module et influencent la quantité d’irradiation
que reçoit une cellule particulière, il est recommandé que les dispositifs de référence
utilisés pour mesurer les sous-ensembles de modules et de panneaux soient encapsulés
dans un boitier multicellules, simulant les paramètres optiques voisins du spécimen
d’essai (module, sous-ensembles de modules, panneaux) et la réflectivité du couvercle
avant.
3.2.2.1 Cellule de référence dans un boîtier multicellules
Dans un tel boîtier, l’encadrement, le système d’encapsulation, la forme, les dimensions et
l’espacement des cellules entourant la cellule de référence doivent être les mêmes que dans
la multicellule en essai. Les cellules environnantes peuvent être réelles ou factices mais
ayant les mêmes propriétés optiques. La ligne, en pointillés de la Figure 1 indique, les
dimensions minimales acceptables du boîtier multicellule pour un essai en extérieur.
3.2.2.2 Module de référence constitué d'une encapsulation de cellules solaires
connectées en parallèle et/ou en série
L’utilisation d’un module de référence de grande taille est recommandée pour mesurer
d’autres modules afin d’obtenir une correspondance des dimensions, de la construction
mécanique, des propriétés optiques et des circuits électriques du module de référence et du
spécimen d’essai, et ainsi minimiser les divergences dues à la non-uniformité du simulateur,
les réflexions internes ou de la répartition de la température.
3.3 Résistances de shuntage intégrées
Pour des raisons pratiques, les dispositifs de référence peuvent être shuntés par une
résistance de précision, afin d’éviter des moyens fournis par l’utilisateur pour établir une
condition de court-circuit. Dans de tels cas, il convient que la résistance de précision soit
choisie de telle façon que le dispositif de référence fonctionne suffisamment près de la
condition de court-circuit, en satisfaisant à l'exigence:
I ×R < 0,03 × V
SC CAL OC
où
R est la résistance de shuntage de précision;
CAL
I est le courant de court-circuit du dispositif de référence aux conditions de référence;
SC
V est la tension en circuit ouvert aux conditions de référence.
OC
La stabilité à long terme d’une telle résistance doit également satisfaire aux exigences de
stabilité du dispositif de référence. Les valeurs d’étalonnage de tels dispositifs de référence
–1 2
doivent être indiquées avec les dimensions [V·W ·m ], si l’étalonnage a été réalisé avec la
chute de tension apparaissant aux bornes de la résistance de shuntage. Le coefficient de
température de la résistance de shuntage intégrée est une partie du coefficient de
température de la valeur d’étalonnage du dispositif de référence.

60904-2 © IEC:2007 – 13 –
Recommended use: as a laboratory primary, secondary and working reference, in
particular when calibration in natural sunlight is performed. If the encapsulation system
has been demonstrated to withstand long-term outdoor exposure, applying test levels
according to IEC 61215, such reference cells may also be used as a monitoring device for
long-term assessment of operational photovoltaic arrays.
3.2.2 Multi-cell reference devices
A reference device matching the mechanical and optical features of a test specimen, and
responds to variations in the geometrical distribution of the incident radiation in the same way
as the test specimens.
Recommended use: as the diffuse component of natural sunlight and non-normal
incidence of simulated sunlight interacts with encapsulants and back-sheets of a module
and influences the amount of irradiation which a particular cell receives, it is
recommended that reference devices used for measuring sub-assemblies of modules and
arrays be encapsulated in a multi-cell package, simulating the neighbouring optical
parameters of a the test specimen (module, sub-assemblies of modules, arrays) and
reflectivity of the front cover.
3.2.2.1 Reference cell in a multi-cell package
In such packages, the frame, the encapsulation system, the shape, and the size and spacing
of the cells surrounding the reference cell shall be the same as in the module to be tested.
The surrounding cells may be real or dummies that have the same optical properties. The
dotted line in Figure 1 indicates the minimum acceptable size of the multi-cell package for
outdoor testing.
3.2.2.2 Reference module consisting of a encapsulation of a series and/or parallel
connection of solar cells
The use of a full-size reference module is recommended in measuring other modules in order
to achieve correspondence of dimensions, mechanical construction, optical properties and
electrical circuitry of the reference module and test specimen, so as to minimize
discrepancies due to simulator non-uniformity, internal reflections or temperature distribution.
3.3 Built-in shunt resistors
For practical reasons, reference devices may be shunted by a precision resistor, in order to
avoid user-provided means of establishing short circuit condition. In such cases, the precision
resistor should be chosen such as to ensure that the reference device operates sufficiently
near to short-circuit condition, meeting the requirement:
I ×R < 0,03 × V
SC CAL OC
where
R is the precision shunt resistor;
CAL
I is the short circuit current of the reference device at reference conditions;
SC
is the open circuit voltage at reference conditions.
V
OC
The long-term stability of such resistors shall also meet the stability requirements of the
reference device. Calibration values of such reference devices shall be stated with the
–1 2
dimension [V·W ·m ], if the calibration has been performed on the voltage drop across the
shunt resistor. The temperature coefficient of the built-in shunt resistor is part of the
temperature coefficient of the calibration value of the reference device.

– 14 – 60904-2 © CEI:2007
NOTE Il est recommandé que la résistance de shuntage soit une résistance amovible à 4 bornes, pour permettre
un contrôle périodique de la stabilité du dispositif de référence en prenant une courbe I-V de la CEI 60904-1.
4 Sélection
4.1 Exigences, généralités
Un dispositif de référence doit répondre aux exigences suivantes:
a) ses caractéristiques photovoltaïques doivent être stables (voir Article 9);
b) le signal de sortie du dispositif de référence doit varier linéairement avec l’éclairement sur
la gamme concernée, comme défini dans la CEI 60904-10.
4.2 Exigences supplémentaires pour les modules de référence
Les modules de référence doivent répondre aux exigences supplémentaires suivantes:
a) il est recommandé qu’ils ne contiennent pas de diodes by-pass;
b) s’ils sont constitués de cellules discrètes, elles doivent être équivalentes en courant de
court-circuit et en facteur de remplissage à ±2 % près.
5 Mesure de la température
Des moyens doivent être fournis pour déterminer la température de la cellule de référence ou,
pour les modules de références, la température de cellule équivalente (ECT en anglais),
selon la CEI 60904-5. L’incertitude exigée pour les mesures de température doit être
inférieure à ±2 °C pour tous les dispositifs de référence.
6 Connexions électriques
Les connexions électriques aux cellules de référence doivent être un système à contact à
quatre bornes (montage de Kelvin). Il faut veiller à éviter des erreurs de mesure dues aux
chutes de tension aux bornes de raccordement de la cellule et du câblage du boîtier.
Les connexions électriques du module de référence doivent être conçues pour satisfaire aux
exigences de la CEI 60904-1 (Article 4).
7 Etalonnage
Chaque dispositif de référence doit être étalonné en termes de valeur d’étalonnage aux
conditions normales d’essai (STC en anglais).
Une méthode d’étalonnage des dispositifs secondaires de référence est décrite à l’Article 13.
La réponse spectrale relative du courant de court-circuit de chaque dispositif de référence
doit être mesurée conformément à la CEI 60904-8. Si pour des modules de référence, celle-ci
ne peut être mesurée directement, elle doit être déduite des mesures réalisées sur des
cellules solaires encapsulées représentatives.
Le coefficient de température de chaque dispositif de référence doit être mesuré
conformément à la CEI 60891.
60904-2 © IEC:2007 – 15 –
NOTE It is recommended that the shunt resistor be a removable 4-wire resistor, to allow for periodic checking of
the reference device stability by taking an I-V curve per IEC 60904-1.
4 Selection
4.1 Requirements, general
A reference device shall meet the following requirements:
a) its photovoltaic characteristics shall be stable (see Clause 9);
b) the output signal of the reference device shall vary linearly with irradiance, as defined in
IEC 60904-10, over the range of interest.
4.2 Additional requirements for reference modules
Reference modules shall meet the following, additional requirements:
a) it should not contain bypass diodes;
b) if it is made from discrete cells, they shall be matched in short-circuit current and fill-factor
within ±2 %.
5 Temperature measurement
Means shall be provided for determining the reference cell temperature or, for reference
modules, the equivalent cell temperature (ECT), according to IEC 60904-5. The required
uncertainty for temperature measurements shall be less than ±2 °C for all reference devices.
6 Electrical connections
The electrical connections to reference cells shall consist of a four-wire contact system
(Kelvin probe). Care shall be taken to avoid measurement errors due to voltage drops along
the cell’s contact bars and the package wiring.
The electrical connections to the reference module shall be designed to meet the
requirements of IEC 60904-1 (Clause 4).
7 Calibration
Each reference device shall be calibrated in terms of its calibration value at standard test
conditions (STC).
A method of calibrating secondary reference devices is described in Clause 13.
The relative spectral response of short-circuit current of each reference device shall be
measured in accordance with IEC 60904-8. If for reference modules this cannot be measured
directly, it shall be deduced from measurements made on representative encapsulated solar
cells.
The temperature coefficient of each reference device shall be measured in accordance with
IEC 60891.
– 16 – 60904-2 © CEI:2007
8 Fiche technique
Chaque fois qu’un dispositif de référence est étalonné, les renseignements suivants doivent
être indiqués sur une fiche techni
...