虽然使用常规的测量方法可以确定太阳能电池的性能，但在实际操作条件下却很难获得预期的电能。PTB研究人员研制出一种新型测量装置，该装置利用基于激光的光谱IV测试仪测量方法，可以成功地对太阳能电池进行全面表征，其IV测试仪测量结果足以用来计算该电池在任何给定气候条件下的电能。该测量装置还可以在确定的标准测试条件（STC）下校准标准太阳能电池，测量不确定度小于0.4％，这是世界上唯一能实现如此低不确定度的同类装置。

由于可再生能源市场的蓬勃发展，未来，太阳能电池性能的比对工作将越来越重要，因为各类太阳能电池从效率来讲是不同的。一家制造商生产的电池在某特定的太阳辐射水平（辐照度）下实现的电能有可能比另一家制造商生产的电池要高。虽然电能的测量相比而言不算难，但是，辐照度的测定相当困难。为此，PTB校准的标准太阳能电池，其短路电流就是辐照度的测量值。短路电流是某个模块或单元可以产生的最大可能电流。在标准测试条件（STC）下进行校准，即标准化太阳光谱的辐照水平，每平方米1000瓦，太阳能电池温度为25℃。然而，在现实中，阳光的光谱在一天的不同时间和不同季节，以及不同大气成分的条件下都会产生变化；此外，温度、入射角度和辐照度也会由于模块/电池的安装位置而不同。

为了能够预测世界各地所使用的太阳能电池的电能，对其太阳能电池测量装置进行了扩展。对于可比性测量，使用所谓IV测试仪的差分光谱响应（DSR）方法，该IV测试仪方法在最近又进一步发展成为激光DSR方法。这种方法可以计算任何给定气候条件下的电能，例如，太阳能电池温度在15℃至75℃之间，辐照度从0 W / m2到超过1100 W / m2的条件下。此外，光的波长和入射角度也可以不同。总之，有了这些IV测试仪测量值，就可以对不同的太阳能电池进行性能比较。

对于常规（基于灯的）DSR方法，通过单色仪和斩波轮将白光分离为各波长并进行时间调制，然后通过光学元件将其引导到太阳能电池上。以这种方式，系统可以设置为从紫外线到红外线的所有颜色光。同时，需要用白光照射电池，因为这是实现测量所需的1000W / m2的唯一方法。然而，由于通过白光产生的电流比通过单色光产生的电流要高十亿倍，因此信噪比很差。而利用基于激光的DSR方法，噪声问题（取决于波长）已经成功地降至原来的1/100至1/10 000。这样，整体测量不确定度也得到改善，小于0.4％。此外还有一个优点不容忽视：到目前为止，传统方法只能校准尺寸为20 mm×20 mm的标准太阳能电池。若使用这种新装置，可以校准的太阳能电池的尺寸甚至能高达15 cm×15 cm。这些扩展的校准能力和上述改善的测量不确定度已经得到了测试和校准实验室的验证，并且也可以在这些实验室中对各项校准进行更精确的溯源。

在该PTB实验室中，用白光以及单色光（通过中间的开口）照射太阳能电