JJF(魯) 153-2022 光伏用光譜反射比測定儀校準規(guī)范

山東省地方計量技術(shù)規(guī)范JJF（魯）153—2022光伏用光譜反射比測定儀校準規(guī)范CalibrationSpecificationforReflectanceSpectrophotometersforPhotovoltaic2022—11—09發(fā)布2022—12—01實施山東省市場監(jiān)督管理局發(fā)布JJF（魯）153-2022光伏用光譜反射比測定儀校準規(guī)范CalibrationSpecificationforJJF（魯）153-2022ReflectanceSpectrophotometersforPhotovoltaic歸口單位：山東省市場監(jiān)督管理局主要起草單位：山東省計量科學(xué)研究院參加起草單位：山東省計量檢測中心煙臺市標準計量檢驗檢測中心本規(guī)范委托山東省化學(xué)計量技術(shù)委員會負責解釋JJF（魯）153-2022本規(guī)范主要起草人：郭波（山東省計量科學(xué)研究院）程康（山東省計量科學(xué)研究院）參加起草人：隋峰（山東省計量科學(xué)研究院）高捷（山東省計量檢測中心）邱黛君（山東省計量檢測中心）仵欣（山東省計量檢測中心）郝維濤（煙臺市標準計量檢驗檢測中心）JJF（魯）153-2022目錄引言.......................................................................................................................（II）1范圍....................................................................................................................（1）2引用文件............................................................................................................（1）3術(shù)語和計量單位................................................................................................（1）3.1光譜反射比...................................................................................................（1）3.2AM1.5G條件...............................................................................................（1）3.3AM1.5G光譜總反射比...............................................................................（1）4概述....................................................................................................................（1）5計量特性............................................................................................................（2）5.1光譜反射比示值誤差...................................................................................（2）5.2AM1.5G光譜總反射比示值誤差...............................................................（2）5.3光譜反射比重復(fù)性.......................................................................................（2）6校準條件............................................................................................................（2）6.1環(huán)境條件.......................................................................................................（2）6.2校準用設(shè)備...................................................................................................（2）7校準項目和校準方法........................................................................................（2）7.1光譜反射比示值誤差...................................................................................（2）7.2AM1.5G光譜總反射比示值誤差...............................................................（3）7.3光譜反射比重復(fù)性.......................................................................................（3）8校準結(jié)果表達....................................................................................................（4）9復(fù)校時間間隔....................................................................................................（4）附錄A光伏用光譜反射比測定儀校準記錄格式..............................................（5）附錄B光伏用光譜反射比測定儀校準證書內(nèi)頁格式......................................（7）附錄C光伏用光譜反射比測定儀校準結(jié)果不確定度評定示例......................（8）IJJF（魯）153-2022引言JJF1032-2005《光學(xué)輻射計量名詞術(shù)語及定義》、JJF1071-2010《國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》共同構(gòu)成支持本規(guī)范制定工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范為首次發(fā)布。IIJJF（魯）153-2022光伏用光譜反射比測定儀校準規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于光伏行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)所使用光譜反射比測定儀（下文簡稱為反射比測定儀）的校準。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：JJF1601-2016漫反射測量光譜儀校準規(guī)范GB/T3948標準照明體和幾何條件GB/T17683.1太陽能在地面不同接收條件下的太陽光譜輻照度標準第1部分：大氣質(zhì)量1.5的法向直接日射輻照度和半球向日射輻照度凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。3術(shù)語和計量單位以下術(shù)語和定義適用于本規(guī)范。3.1光譜反射比spectralreflectance光譜反射比是指在入射輻射的光譜組成、偏振狀態(tài)和幾何分布指定條件下，反射的光譜通量與入射光譜通量之比。它的符號為ρ(λ)，單位為1。3.2AM1.5G條件AM1.5Gcondition標定和測試地面用（AM=1.5，即太陽光通過大氣的實際距離為大氣垂直厚度的1.5倍，對應(yīng)的天頂角約為48o）太陽電池所規(guī)定的太陽輻照度和光譜輻照度分布。在通常情況下，太陽輻射標準光譜分布是指在AM1.5G條件下的光譜分布。3.3AM1.5G光譜總反射比AM1.5GspectraltotalreflectanceAM1.5G光譜總反射比是指光譜反射比在太陽光輻射AM1.5G標準光譜分布條件下的加權(quán)計算結(jié)果。它的符號為ρt，單位為1。4概述光伏用光譜反射比測定儀主要由光源、探測器、反射附件、單色儀和信號處理系統(tǒng)等1JJF（魯）153-2022組成，通常采用相對測量的方式，即在相同測量條件下，測得樣品的光譜信號與已知光譜反射比的光譜信號比較，從而獲得樣品的光譜反射比。光伏用光譜反射比測定儀主要用于對太陽能電池片等光伏材料在制絨、擴散、鈍化及鍍膜等工藝階段光譜反射比的測定，并對光伏用工作白板和灰板的反射比進行定值。由于光伏材料特有的光譜響應(yīng)及吸收特性，對反射比測定儀的光譜測量范圍有較高的要求，一般要包含300nm~1100nm。5計量特性5.1光譜反射比示值誤差示值誤差不大于0.03。5.2AM1.5G光譜總反射比示值誤差示值誤差不大于0.05。5.3光譜反射比重復(fù)性重復(fù)性不大于0.01。注：以上所有指標不用于合格性判別，僅供參考。6校準條件6.1環(huán)境條件6.1.1溫度應(yīng)為（23±5）℃，相對濕度應(yīng)小于85%。6.1.2校準環(huán)境中不應(yīng)有強磁場、電場和振動等因素的干擾。6.2校準用設(shè)備系列反射比標準板。系列反射比標準板由至少三塊標準板組成，其反射比標準值應(yīng)分別在（0.05~0.2），（0.3~0.6）和（0.7~1.0）范圍內(nèi)，擴展不確定度不大于0.02（k=2）。7校準項目和校準方法7.1光譜反射比示值誤差反射比測定儀按要求預(yù)熱穩(wěn)定后，在儀器測量室分別放置不同的標準板，選取不同波長點進行校準測量，其中300nm~400nm應(yīng)選取不少于2個波長點、400nm~800nm應(yīng)選取不少于3個波長點、800nm~1100nm選取不少于2個波長點，選取的波長點應(yīng)包含在標準2JJF（魯）153-2022板的定值波長點之內(nèi)。讀取標準板對應(yīng)波長點的光譜反射比值，重復(fù)測量3次，與相同測量條件下的標準值進行比較，按照公式（1）計算得到對應(yīng)波長的光譜反射比示值誤差。()()0-(（1）式中：()——光譜反射比示值誤差，單位為1；()——系列反射比標準板光譜反射比3次測量的平均值，單位為1；0()——系列反射比標準板光譜反射比的標準值，單位為1。7.2AM1.5G光譜總反射比示值誤差根據(jù)被校反射比測定儀的技術(shù)說明或客戶要求，設(shè)置光譜范圍、波長間隔等測量條件，在儀器測量室分別放置不同的標準板，讀取標準板的AM1.5G光譜總反射比測量值，重復(fù)測量3次，取其平均值與相同測量條件下的AM1.5G光譜總反射比標準值比較，根據(jù)公式（2）計算儀器的光譜總反射比示值誤差。tt-0t（2）式中：t——AM1.5G光譜總反射比示值誤差，單位為1；t——系列反射比標準板AM1.5G光譜總反射比3次測量的平均值，單位為1；；AM——系列反射比標準板AM1.5G光譜總反射比的標準值，單位為1。7.3光譜反射比重復(fù)性根據(jù)7.2測量結(jié)果，利用極差法，按照公式（3）計算光譜反射比的重復(fù)性。max1.69()()m（3）式中：——光譜反射比重復(fù)性，單位為1；()max——各波長點對應(yīng)的光譜反射比測量最大值，單位為1；3JJF（魯）153-2022()min——各波長點對應(yīng)的光譜反射比測量最小值，單位為1。8校準結(jié)果表達校準結(jié)果應(yīng)在校準證書（報告）上反應(yīng)，校準證書（報告）應(yīng)至少包括以下信息：a)標題，如“校準證書”；b)實驗室名稱和地址；c)進行校準的地點（如果與實驗室的地址不同）；d)證書的唯一性標識（如編號），每頁及總頁數(shù)的標識；e)客戶的名稱和地址；f)被校對象的描述和明確標識；g)進行校準的日期，如果與校準結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)說明被校對象的接收日期；h)如果與校準結(jié)果的有效性應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進行說明；i)校準所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標識，包括名稱及代號；j)本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；k)校準環(huán)境的描述；l)校準結(jié)果及其測量不確定度的說明；m)對校準規(guī)范的偏離的說明；n)校準證書和校準報告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標識；o)校準結(jié)果僅對被校對象有效的聲明；p)未經(jīng)實驗室書面批準，不得部分復(fù)制證書的聲明。校準原始記錄格式見附錄A，校準證書（報告）內(nèi)頁格式見附錄B。復(fù)校時間間隔9復(fù)校時間間隔建議為1年。由于復(fù)校時間間隔的長短由反射比測定儀的使用情況、使用者及其本身質(zhì)量等諸因素決定，因此，送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔。4JJF（魯）153-2022附錄A光伏用光譜反射比測定儀校準記錄格式(參考)校準證書編號:委托單位：儀器名稱地址：型號制造廠出廠編號溫度相對濕度校準依據(jù)℃%RH校準日期校準員核驗員校準使用的標準器或標準裝置擴展不確定度/準確度等級/最大允許誤差名稱測量范圍證書號證書有效期至1.光譜反射比示值誤差及重復(fù)性標準板編號：測量條件：光譜反波長光譜反射比測量值光譜反射比平均值光譜反射光譜反不確定射比標比示值誤射比重復(fù)性（nm）123度準值差標準板編號：5JJF（魯）153-2022測量條件：光譜反射比標準值光譜反射比測量值光譜反射比平均值光譜反射比示值誤差光譜反射比重復(fù)性波長（nm）不確定度123標準板編號：測量條件：光譜反光譜反射比測量值光譜反射比平均值光譜反射比示值誤差光譜反射比重復(fù)性波長（nm）不確定度射比標準值1233.AM1.5G光譜總反射比示值誤差測量條件：標準板編號光譜總反射比標準值測量值光譜總反射不確定比示值誤差度平均值1236JJF（魯）153-2022附錄B光伏用光譜反射比測定儀校準證書內(nèi)頁格式（參考）證書編號XXXXXX-XXXX校準結(jié)果1.光譜反射比示值誤差及重復(fù)性測量條件：標準板編號光譜反射比示值誤差光譜反射比重復(fù)性波長（nm）不確定度2.AM1.5G光譜總反射比示值誤差標準板編號標準值示值誤差不確定度7JJF（魯）153-2022附錄C光伏用光譜反射比測定儀校準結(jié)果不確定度評定示例本附錄分別對反射比測定儀的光譜透射比示值誤差和AM1.5G光譜總反射比示值誤差的不確定度進行評定。C.1光譜透射比示值誤差的不確定度評定C.1.1測量方法按照本規(guī)范的要求和步驟，用系列標準反射板對被校反射比測定儀的光譜反射比示值誤差進行校準，以波長500nm的光譜反射比示值誤差為例進行不確定度評定。C.1.2數(shù)學(xué)模型建立數(shù)學(xué)模型()()0-(C.1式中：()——光譜反射比示值誤差，單位為1；()——系列反射比標準板光譜反射比3次測量的平均值，單位為1；0()——系列反射比標準板光譜反射比的標準值，單位為1。C.1.3輸入量的標準不確定度評定C.1.3.1系列標準板的標準不確定度由溯源證書可知標準板的擴展不確定度為0.008(k=2)，則標準不確定度u1為：0.008u10.0042C.1.3.2被校反射比測定儀的光譜反射比重復(fù)性引入的標準不確定度評定根據(jù)本規(guī)范要求，利用標準板對反射比測定儀在波長500nm的光譜反射比進行10次校準測量，數(shù)據(jù)分別為：0.936，0.937，0.939，0.935，0.937，0.936，0.937，0.935，0.936，0.937，采用A類評定，根據(jù)貝塞爾公式計算單次測量標準偏差為：s=0.001，根據(jù)本規(guī)范規(guī)定，儀器測量三次，取測量結(jié)果的平均值為測量結(jié)果，則測量重復(fù)性引入的標準不確定度分量u2為：8JJF（魯）153-2022su2=0.00060.0013C.1.3.3標準板光譜反射比均勻性引入的標準不確定度評定根據(jù)標準板的技術(shù)說明，標準板光譜反射比均勻性最大變化量為不超過0.1%，可用B類方法評定，按均勻分布計算，則均勻性的標準不確定度分量u3為：0.001u30.0013C.1.4合成標準不確定度的評定由于各標準不確定度分量不相關(guān)，故合成標準不確定度為：ucu21+u222u3=0.00430C.1.5擴展不確定度的評定取k=2，故光譜反射比示值誤差擴展不確定度為：Ukuc=0.010C.2AM1.5G光譜總反射比示值誤差的不確定度評定C.2.1測量方法按照本規(guī)范的要求和步驟，用系列標準反射板對被校反射比測定儀的AM1.5G光譜總反射比示值誤