为了进步太阳能电池功率以及匹配分立电池用于电池板的构建，太阳能电池的开发和出产需求测验许多的资料和器材。因此，十分有必要进行快速测验，可是快速测验要求了解电池的实践结构和电池丈量的隐意义。
太阳能量的搜集和转化
在许多方面,太阳能电池的作业原理类似于植物经过光合效果转化太阳能的进程。这两种体系都受量子力学的束缚。来自太阳的能量以能量包的方式表明为E=hv，其间E代表能量，h是普朗克常数而且v代表光子的频率。一个光子能量包有必要具有一定量的能量，不然就会被糟蹋。
形成太阳能电池的功率低下的原因大部分是不同波长的感光度不一致。在光合效果中，植物转化650nm~680nm波长规模的太阳能量的功率最高（挨近地表太阳波长辐射的峰值，参见图1）。没有针对更高能量[例如，波长小于400nm（紫光）]的能量包进行有用的研讨。太阳能电池也如此，可是用芯片制成的太阳能电池在1000nm波长邻近（视详细资料而定）具有最大感光度，此波长的光强较弱而且光子能量包的能量仅为650nm波长光子能量包的一半（见图1）。
丈量方针和困难
实践上，太阳能电池的原理仅仅是一个专用的p-n结（见图2）而且利用了任何半导体资料内部都存在的光电效应。当进入太阳能电池的光子能量大于p-n结的能带隙时，光子从价带（费米能级以下）“跃迁”至导带。这导致p-n结发生正向偏压，使电子移动到n区。假如外部电路衔接至p-n结（见图2），“跃迁”的电子将盘绕电路并与p区的空穴从头结合。
太阳能电池的研讨人员和用户首要重视的问题是怎么进步电池功率而且最大程度地提取能量。这需求用I-V丈量剖析功能并确认与太阳能电池的源阻抗最匹配的负载阻抗。在图3中，最佳匹配在I-V曲线的A点。电池的短路电流与y轴相交（B点）而且开路电压与x轴相交（C点）。由太阳能电池供电的体系应尽或许地将能量传送至负载地点的A点。由于能量不会被传送到B点和C点，跟着作业点挨近A点，逐步有越来越多的能量被传输至负载。
当电池安装进太阳能电池板阵列之后，负载阻抗至源阻抗的匹配变得更为重要。假如依照电池I-V特性的匹配程度摆放太阳能电池，特定电池盒中的太阳能电池能够安装进同一个阵列。这样，每个太阳能电池阵列就能作业在最大功率转化点上。
大多数太阳能电池的丈量问题与正向偏压p-n结的电容量较大有关。与反向偏压p-n结（例如，光电检测器）比较，正向偏压的p-n结由于载荷子相互更接近（见图2），因此更多地表现为电容性。跟着太阳能电池尺度和结面积的增大，这一问题变得更为杰出。
图1. 地表太阳辐射与波长的近似联系；由于大气层的衰减效果， AM1曲线低于AM0曲线。
图2.太阳能电池的p-n结表明
图3. 正向偏压太阳能电池的I-V曲线。具有最大能量传输至负载的最佳作业点在A点
图4a.太阳能电池测验电路含有电抗元件，即线路电感和太阳能电池的结电容。线路电感量是环路面积和线路尺度的函数。
图4b. 经过环绕载流线对能够削减载流线的环路面积，从而明显下降测验电路的线路电感量。当电池尺度和电容量都很大时，下降线路电感量关于安稳电压源作业尤为重要。
%&&&&&%的问题很扎手，由于十分期望经过施加稳定电压和丈量被测设备（DUT）的终究电流完成快速I-V丈量。这能够运用台阶许多添加的电压扫描树立I-V曲线（见图3）。施加的正向偏压应低于电池的开路电压。因此，当太阳能电池遭到光照时，一般选用无源（阻性）负载。当没有遭到光照时，不管接什么负载，太阳能电池的电压都挨近于零。此外，由于反向偏压的条件在实践运用中不会呈现，没有必要测验反偏压的太阳能电池。
I-V曲线（见图3）的形状由太阳能电池的戴维南等效高阻抗决议。短路电流由入射光强度决议，而且跟着施加电压的添加，短路电流减小。外部电路的电流由总电路电压（施加电压加上p-n结内建电位）和入射光决议。跟着施加电压的添加，电流不会立刻减小，由于太阳能电池在I-V曲线的大部分都近似于电流源。
