JJF 2061-2023 一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)光伏組件校準(zhǔn)規(guī)范

中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF20612023一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)光伏組件校準(zhǔn)規(guī)范i i ii

i iei i ii

i ie-

- -

-2023-

- -

-國(guó)

家

市

場(chǎng)

監(jiān)

督

管

理

總

局 發(fā)

布JJF2061—2023一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)光伏組件校準(zhǔn)規(guī)范i i ii

i i i ii

i iePhotovolaicModulse

JJF20612023歸

口

單

位:全國(guó)光伏專用計(jì)量器具計(jì)量技術(shù)委員會(huì)主要起草單位:中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院天合光能股份有限公司參加起草單位:中國(guó)信息通信研究院國(guó)家太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心常州合創(chuàng)檢測(cè)技術(shù)有限公司本規(guī)范委托全國(guó)光伏專用計(jì)量器具計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋JJF2061—2023本規(guī)范主要起草人:張俊超

(中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院)熊利民

(中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院)閆 萍

(天合光能股份有限公司)參加起草人:孟海鳳

(中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院)劉丁璞

(中國(guó)信息通信研究院)宋 昊

(國(guó)家太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心)高傳樓

(常州合創(chuàng)檢測(cè)技術(shù)有限公司)JJF2061—2023目 錄1引言

………………………

(Ⅱ)11

范圍……………………

(1)2

引用文件………………

(1)3

術(shù)語(yǔ)和定義……………

(1)4

概述……………………

(2)5

計(jì)量特性………………

(2)6

校準(zhǔn)條件………………

(2)6.1

環(huán)境條件……………

(2)6.2

測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備………………

(2)7

校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法…………………

(3)7.1

校準(zhǔn)項(xiàng)目……………

(3)7.2

校準(zhǔn)前檢查…………

(3)7.3

光電性能校準(zhǔn)………………………

(3)8

校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)…………

(4)9

復(fù)校時(shí)間間隔…………

(4)附錄

A 校準(zhǔn)結(jié)果內(nèi)頁(yè)推薦格式

………

(5)附錄B

校準(zhǔn)原始記錄內(nèi)頁(yè)推薦格式

…………………

(6)附錄C 校準(zhǔn)結(jié)果不確定度評(píng)定示例

…………………

(8)附錄D 標(biāo)準(zhǔn)光伏器件量值傳遞鏈?zhǔn)疽鈭D

……………

(7)ⅠJJF2061—2023引 言本

規(guī)

范

依

據(jù)

JJF1071—2010

《國(guó)

家

計(jì)

量

校

準(zhǔn)

規(guī)

范

編

寫

規(guī)

則》編

制,并

按

照J(rèn)JF1059.1—2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》

的要求評(píng)定和表示測(cè)量不確定度。本規(guī)范為首次發(fā)布。ⅡJJF2061—2023一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)光伏組件校準(zhǔn)規(guī)范1

范圍本規(guī)范適用于基于太陽(yáng)模擬光源的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下,一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)光伏組件的光電性能校準(zhǔn)。其他測(cè)試條件下一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)光伏組件的光電性能校準(zhǔn)可參照?qǐng)?zhí)行。2

引用文件本規(guī)范引用了下列文件:GB/T2297—1989

太陽(yáng)光伏能源系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)- ic

- i - iiIEC60891

光伏器件 實(shí)測(cè)IV

特性的溫度和輻照度校- ic

- i - iiviesProceduresfortemperatureandiradincecorrectonstomeasuredIVcharacters-tcs)ic t i -

t iiiIEC60904-1

光伏器件 第

1

部

分:

光

伏

電

流-電

壓

特ic t i -

t iiivies—Par1:Measurementofphotovolaccurrentvolagecharacterstcs)IEC60904-2

光伏器件 第2部分:標(biāo)準(zhǔn)光伏器件的

要

求

(Photovolacdevies—t rPar2:Requit ri i i c

-IEC60904-4 光伏器件 第

4

部

分:標(biāo)

準(zhǔn)

光i i i c

-(Photovolac

devces—Part

4:

Photovolac

reference

deviesProcedures

fori i ltestabli i lti i iIEC60904-7

光伏器件 第

7部分:

光伏器件測(cè)量中光譜失配修正的計(jì)i i itovolacdevies—Part7:Computatonofthespectralmimatchcorrectonformeasure-imentsofphotovolacdevies)iiIEC60904-9

光伏器件 第9部分:太陽(yáng)模擬器性能

分

級(jí)

(Photovolacdevies—it ii

i i ait ii

i i aii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(yǔ)和定義以下術(shù)語(yǔ)和定義適用于本規(guī)范。3.1

標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池

referencesolarcel用規(guī)定的標(biāo)定方法標(biāo)定過(guò)的太陽(yáng)電池,其標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的短路

電

流

(標(biāo)

定

值/CV值)

用作測(cè)量光源的輻照度。注:參照IEC60904-4等級(jí)定義

(見(jiàn)附錄D),本規(guī)范中標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池對(duì)應(yīng)于量值傳遞鏈中

“一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)”等級(jí)。i i3.2

一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)光伏組件 prmaryreferencephotovoli i以一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)光伏器件

(通常為標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池)

為標(biāo)準(zhǔn)器校準(zhǔn)的光伏組件。1JJF2061—2023注:參照IEC60904-4等級(jí)定義

(見(jiàn)附錄D),本規(guī)范中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)光伏組件對(duì)應(yīng)于量值傳遞鏈中“二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)”等級(jí)。ie3.3

二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)光伏組件

secondaryreferencephotovolie以一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)光伏組件為標(biāo)準(zhǔn)器校準(zhǔn)的光伏組件。注:參照IEC60904-4等級(jí)定義

(見(jiàn)附錄D),本規(guī)范中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)光伏組件對(duì)應(yīng)于量值傳遞鏈中“工作標(biāo)準(zhǔn)”等級(jí)。3.4

標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件

standardtestcondiions;STC總輻照度為1000W/m2,具有

AM1.5G太

陽(yáng)

光

譜

輻

照

度

分

布,

電

池

結(jié)

溫25℃的測(cè)試條件。3.5

正向掃描

forwardscanI為獲得電流-電壓

(-V)

曲線,由短路電流向開(kāi)路電壓方向掃描。I注:正向掃描簡(jiǎn)稱正掃。3.6

反向掃描

reversescanI為獲得電流-電壓

(-V)

曲線,由開(kāi)路電壓向短路電流方向掃描。I注:反向掃描簡(jiǎn)稱反掃。4

概述一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)光伏組件是一種基于

“光伏效應(yīng)”

可將太陽(yáng)輻射直接轉(zhuǎn)化成電能且具有量值傳遞功能的光伏器件,由若干單體太陽(yáng)電池通過(guò)某種串、并聯(lián)方式進(jìn)行連接,并經(jīng)膠膜、玻璃、背板等封裝而成。主要用于二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)光伏組件光電性能校準(zhǔn)、測(cè)試過(guò)程中光伏組件測(cè)試儀的校準(zhǔn),其量值溯源至一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)光伏器件

(通常為標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池)。5

計(jì)量特性(k0k(k5.1

短路電流Isc:一般為

1~20)A,相對(duì)不確定度不大于2.5%

(k0k(k5.2

開(kāi)路電壓Voc:一般為

(.6~150)V,相對(duì)不確定度不大于1.5%

(=2)。5.3

最大功率Pmax:一般為

4~1000)W,相對(duì)不確定度不大于2.5%

(=2)。注:以上指標(biāo)不適用于合格性判別,僅供參考。6

校準(zhǔn)條件6.1

環(huán)境條件26.1.1

溫度:(5±2)℃。26.1.2

相對(duì)濕度:≤75%。6.1.3

其他條件:環(huán)境清潔

通

風(fēng),

無(wú)

影

響

儀

器

正

常

工

作

的

電

磁

場(chǎng)、

機(jī)

械

振

動(dòng),

光

學(xué)

暗室條件。6.2

測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備6.2.1

標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池:滿足IEC60904-2設(shè)計(jì)要求,其標(biāo)定值通過(guò)IEC60904-4所述量k值傳遞方法校準(zhǔn),不確定度優(yōu)于1.8%

(=2),用作測(cè)量光源的輻照度。k6.2.2

太陽(yáng)模擬光源:要求其光譜

匹

配

度、

輻

照

度

不

均

勻

度

和

輻

照

度

不

穩(wěn)

定

度

均

需

符2∫ ∫EE ref()

ref()λ

×()

∫ ∫EE ref()

ref()λ

×()

test()λλ dλ dλSλSMMF=1∫E∫Eλ dλ dλSλSref()

test()λ

×

source()

ref()λ ()合IEC60904-9:2020中所規(guī)定的

A+A+A+級(jí)要求,

即與標(biāo)準(zhǔn)光譜輻照度相對(duì)分布的光譜失配偏差不大于±12.5%;光

源

輻

照

度

不

均

勻

度

不

大

于±1%;

光

源

輻

照

度

短

期不穩(wěn)定度不大于±0.25%;光源輻照度長(zhǎng)期不穩(wěn)定度不大于±1%。6.2.3

I-V

曲線測(cè)試儀:用于采集

太

陽(yáng)

模

擬

器

的

輻

照條件下標(biāo)準(zhǔn)光伏組件所產(chǎn)生的電信號(hào),電流、電壓測(cè)量最大允許誤差±0.2%。6.2.4

測(cè)溫儀:用于測(cè)量一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

光

伏

組

件

溫

度,

可

選

用

接

觸

式

測(cè)

溫

儀

或

者

紅

外

測(cè)

溫2k儀,測(cè)量范圍涵蓋

(0~30)℃,測(cè)量不確定度優(yōu)于1℃

(2k7

校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7.1

校準(zhǔn)項(xiàng)目本規(guī)范校準(zhǔn)項(xiàng)目為:STC下的短路電流、開(kāi)路電壓和最大功率。7.2

校準(zhǔn)前檢查7.2.1

檢查被校準(zhǔn)光伏組

件

的

外

觀

狀

況,

清

潔

程

度,

有

無(wú)

裂

紋、

斑

點(diǎn)、

氣

泡

和

劃

痕

等影響校準(zhǔn)的缺陷。7.2.2

采用電致發(fā)光原理即EL測(cè)

試方法,

檢查光伏組件中電池片是否存在肉眼無(wú)法觀察的隱裂、虛焊、斷柵等缺陷。7.3

光電性能校準(zhǔn)7.3.1

當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池和被校準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)光伏組件的光譜失配因子大于0.5%,

應(yīng)參照IEC60904-7對(duì)標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池

CV

值進(jìn)行光譜失配修正,將修正后的

CV

值作為1000W/m2輻照度校準(zhǔn)的依據(jù)。光譜失配修正因子計(jì)算方法如下:λ2 λ2sourceλ1 λ1λ2 λ2λ1 λ1式中:MMF———光譜失配修正因子;Stest———被校準(zhǔn)光伏組件光譜響應(yīng)度;Sref ———標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池光譜響應(yīng)度;Esource

———太陽(yáng)模擬光源光譜輻照度分布;Eref 標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)光譜輻照度分布。注:積分波長(zhǎng)范圍的選取需涵蓋被校準(zhǔn)光伏組件和標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池的光譜響應(yīng)波段。7.3.2

將被校準(zhǔn)光伏組件置于測(cè)

試

面

內(nèi),

保

證

光

伏

組

件

與

標(biāo)

準(zhǔn)

太

陽(yáng)

電

池

平

行

共

面,

共面度偏差小于1cm,平行度偏差小于1°,并連接測(cè)試引線。7.3.3

開(kāi)啟并調(diào)節(jié)控溫裝置,恒

溫

被

校

準(zhǔn)

光

伏

組

件

2h

以上,

保證光伏組件各區(qū)域溫2差控制在1.0℃范圍內(nèi),并且平均溫度維持在

(5.0±1.0)℃。2IVVI7.3.4

開(kāi)啟電子

負(fù)載箱和采集軟件,

分別以正掃

(sc-

oc)和反掃

(

oc-

sc)方式測(cè)IVVI量光伏組

件輸出

I-V

數(shù)據(jù),同時(shí)測(cè)量被校準(zhǔn)光伏組件溫度和測(cè)試面內(nèi)輻照度,依據(jù)IEC60891所述方法對(duì)測(cè)得I-V

數(shù)據(jù)進(jìn)行STC修

正,獲

得

光

伏

組

件STC下

的

關(guān)

鍵

光

電參數(shù)。利用如下公式計(jì)算正掃和反掃條件下測(cè)得最大功率值的偏差:32RD=2×(

r-P2RD=2×(

r-Pf)

P r+P f ×100%()P式中:RD ———正掃和反掃最大功率偏差;Pr ———反掃測(cè)得最大功率,W;Pf———正掃測(cè)得最大功率,W。如果RD大于0.5%,則需要增加I-V

曲線掃

描

時(shí)

間,直

至

兩

種

掃

描

方

式

測(cè)

得

最

大功率偏差不大于0.5%。7.3.5

測(cè)試并記錄正掃和反掃所測(cè)得光電性能關(guān)鍵參數(shù)數(shù)據(jù)

(短路電

流Isc,

開(kāi)

路

電

壓Voc,最大功率Pmax),取正掃和反掃測(cè)量結(jié)果的平均值作為單次測(cè)量結(jié)果。7.3.6

重復(fù)7.3.4和7.3.5所述過(guò)程3次,取3次結(jié)果的平均值作為最終校準(zhǔn)結(jié)果。8

校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書上反映。校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包括以下信息:a)

標(biāo)題:“校準(zhǔn)證書”;b)

實(shí)驗(yàn)室名稱和地址;c)

進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)

(如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同);d)

證書的唯一性標(biāo)識(shí)

(如編號(hào)),每頁(yè)及總頁(yè)數(shù)的標(biāo)識(shí);e)

客戶的名稱和地址;f)

被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí);g)

進(jìn)行校準(zhǔn)的日期,如果與校準(zhǔn)

結(jié)

果

的

有

效

性

和

應(yīng)

用

有

關(guān)

時(shí),

應(yīng)

說(shuō)

明

被

校

對(duì)

象

的接收日期;h)

如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性或應(yīng)用有關(guān)時(shí),應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說(shuō)明;i)

校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí),包括名稱及代號(hào);j)

本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說(shuō)明;k)

校準(zhǔn)環(huán)境的描述;l)

校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說(shuō)明;m)

對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說(shuō)明;n)

校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí);o)

校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校太陽(yáng)電池有效的聲明;p)

未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn),不得部分復(fù)制證書的聲明。校準(zhǔn)結(jié)果內(nèi)頁(yè)格式參照附錄

A,格式上可依據(jù)實(shí)際情況做合理改動(dòng)。被校準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)光伏組件的電性能參數(shù)如短路電流、

開(kāi)路電壓和最大功率等數(shù)據(jù)應(yīng)記入校準(zhǔn)原始記錄,按附錄B的格式給出。9

復(fù)校時(shí)間間隔建議復(fù)校時(shí)間間隔為1年。由于復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短是由被校對(duì)象使用情況、使用者及其本身質(zhì)量等諸因素所決定的,因此送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。4參數(shù)短路電流Isc/A開(kāi)路電壓Voc/V最大功率Pmax/W校準(zhǔn)值JJF2061—2023附錄A校準(zhǔn)結(jié)果內(nèi)頁(yè)推薦格式證書編號(hào)

********-****校

準(zhǔn)

結(jié)

果1.標(biāo)準(zhǔn)光伏組件STC下電流-電壓特性曲線被測(cè)光伏組件電流-電壓特性曲線如下圖所示:2.標(biāo)準(zhǔn)光伏組件STC下關(guān)鍵光電參數(shù)被測(cè)光伏組件STC下關(guān)鍵光電參數(shù)校準(zhǔn)結(jié)果如下:被測(cè)光伏組件STC下關(guān)鍵光電參數(shù)校準(zhǔn)結(jié)果如下:IkVkPk短路電流Urel(sc)=

(=2);IkVkPk開(kāi)路電壓Urel(

oc)=

(=2);最大功率Urel(

max)=

(=2)。第 頁(yè) 共 頁(yè)5客戶名稱器件名稱型號(hào)規(guī)格出廠編號(hào)生產(chǎn)廠家客戶地址測(cè)試地址計(jì)量器具名稱測(cè)量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)證書編號(hào)證書有效期至(YYYY-MM-DD)依據(jù)技術(shù)規(guī)范校準(zhǔn)環(huán)境條件溫度:相對(duì)濕度:校準(zhǔn)日期:

年

月

日人員校準(zhǔn)員:核驗(yàn)員:JJF2061—2023附錄B校準(zhǔn)原始記錄內(nèi)頁(yè)推薦格式記錄編號(hào): 證書編號(hào): 第 頁(yè)

共 頁(yè)標(biāo)準(zhǔn)光伏組件光電性能校準(zhǔn)記錄B.1

基本信息B.2

光電性能參數(shù)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)記錄S標(biāo)準(zhǔn)光伏組件標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件

(B.1

基本信息B.2

光電性能參數(shù)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)記錄SB.2.1

標(biāo)準(zhǔn)光伏組件STC下電流-電壓特性曲線B.2.2

標(biāo)準(zhǔn)光伏組件STC下關(guān)鍵光電參數(shù)6測(cè)量次數(shù)掃描方向短路電流Isc/A開(kāi)路電壓Voc/V最大功率Pmax/W1正向反向平均值12正向反向平均值23正向反向平均值3參數(shù)短路電流Isc/A開(kāi)路電壓Voc/V最大功率Pmax/W校準(zhǔn)值JJF2061—2023B.3

校準(zhǔn)不

取上述3次校準(zhǔn)結(jié)果的平均值作為最終校準(zhǔn)結(jié)果,如下表所示。IkVkPk短路電流UJJF2061—2023B.3

校準(zhǔn)不

取上述3次校準(zhǔn)結(jié)果的平均值作為最終校準(zhǔn)結(jié)果,如下表所示。IkVkPk開(kāi)路電壓Urel(

oc)= (=2);最大功率Urel(

max)= (=2)。7次數(shù)掃描方式Isc/AVoc/VPmax/W1正掃8.88337.893254.879反掃8.87337.888255.376測(cè)量值18.87837.891255.1282正掃8.89137.882254.749反掃8.8837.875255.365測(cè)量值28.88637.879255.0573正掃8.88537.865254.697反掃8.8737.859254.912測(cè)量值38.87837.862254.8051u rel(

)=

∑∑u(i

)

1u rel(

)=

∑∑u(i

)

(.2)Cyuxix=yrel附錄C校準(zhǔn)結(jié)果不確定度評(píng)定示例C.1

測(cè)量模型標(biāo)準(zhǔn)光伏組件短路電流、開(kāi)路電壓和最大功率與各影響量函數(shù)關(guān)系均可表示如下: Cxxxy=f(

1,2,…,

N) CxxxC.2

相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算公式影響量主要包括:測(cè)量重復(fù)性、輻照度校準(zhǔn)、測(cè)試面輻照不均勻度、標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池與光伏組件輻照不均勻度、輻照長(zhǎng)期不穩(wěn)定度、被測(cè)組件溫度測(cè)量及溫度不均勻性、太陽(yáng)模擬器電子箱電壓、電流和功率

測(cè)

量

準(zhǔn)

確

度、

標(biāo)

準(zhǔn)

太

陽(yáng)

電

池

與

被

測(cè)

光

伏

組

件

平

行

度、標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池與被測(cè)光伏組件前后距離偏差、測(cè)試端與組件接頭接觸電阻、光伏組件的容性引起測(cè)試過(guò)程中磁滯效應(yīng)。各影響量不相關(guān),且靈敏系數(shù)為1,相對(duì)不確定度為:N 2 N2i=1 i=1C.3

不確定度來(lái)源及其標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定C.3.1

測(cè)量重復(fù)性引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel1通過(guò)開(kāi)關(guān)設(shè)備,在不

同時(shí)間段,分別測(cè)量光伏組件的I-V

特性,每次測(cè)量分別采用正掃、反掃模式進(jìn)行,數(shù)據(jù)見(jiàn)表C.1。表C.1表C.1

重復(fù)性測(cè)試數(shù)據(jù)X ·C

(.3)

采用極差法利用下述公式計(jì)算3次測(cè)量值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差:S=Xmax-X采用極差法利用下述公式計(jì)算3次測(cè)量值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差:參數(shù)IscVocPmaxS0.09%0.08%0.13%參數(shù)IscVocPmaxurel10.05%0.05%0.08%JJF2061—2023式中:Xmax———測(cè)量值最大值;Xmin———測(cè)量值最小值;X ———測(cè)量平均值;C ———極差系數(shù),取為1.69。計(jì)算結(jié)果如下見(jiàn)表C.2。表C.2

相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)由于實(shí)際測(cè)量過(guò)程中,通常3次測(cè)試正反結(jié)果掃取平均值作為最終結(jié)果表C.2

相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)由于實(shí)際測(cè)量過(guò)程中,通常3次測(cè)試正反結(jié)果掃取平均值作為最終結(jié)果,故重復(fù)性n

=3,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表C.3。

S表C.3

重復(fù)性引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)據(jù)C.3.2

輻照度校準(zhǔn)引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度表C.3

重復(fù)性引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)據(jù)C.3.2

輻照度校準(zhǔn)引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u rel2k采用與被測(cè)光伏組件光譜響應(yīng)度

類

似

的

標(biāo)

準(zhǔn)

太

陽(yáng)

電

池

標(biāo)

定

太

陽(yáng)

模

擬

器

的

輻

照

度

時(shí),k通過(guò)IEC60904-4所描述的

DSR

方法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池的光譜響應(yīng)度測(cè)量,計(jì)算得出STC下

的

短

路

電

流,即

標(biāo)

定

值,其

校

準(zhǔn)

擴(kuò)

展

不

確

定

度

為

Urel=0.9%

(

=2),urel2.1=0.45%。C.3.2.2

標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池電學(xué)測(cè)量準(zhǔn)確性引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel2.2即太陽(yáng)模擬器電子負(fù)載箱測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池短路電流值時(shí),電學(xué)測(cè)量偏差引入的不確定度。此電路測(cè)量準(zhǔn)確性經(jīng)過(guò)太陽(yáng)模擬器供

應(yīng)

商

出

廠

校

準(zhǔn),

最

大

允

許

誤

差

在

0.1%

之內(nèi)。判定為均勻分布,標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池短路電流測(cè)量準(zhǔn)確性引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:urel2.2=0.1%/3≈0.06%。C.3.2.3

標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池穩(wěn)定性引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel2.3考核標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池在1年校準(zhǔn)周期內(nèi),校準(zhǔn)值的變化情況。標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池近3年來(lái)校準(zhǔn)最大偏差為0.49%。判

定為均勻分布,

標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池校準(zhǔn)周期內(nèi)長(zhǎng)期穩(wěn)定性引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:urel2.3=0.49%/2/3≈0.14%。C.3.2.4

標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池溫度偏差引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel2.42考核標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池溫度控制偏差對(duì)其短路電流,進(jìn)而對(duì)輻照度校準(zhǔn)的影響。標(biāo)準(zhǔn)太2陽(yáng)電池溫度系數(shù)經(jīng)過(guò)校準(zhǔn),短路電流溫

度系數(shù)為0.05%/K。

實(shí)驗(yàn)室品控可實(shí)現(xiàn)實(shí)際測(cè)試過(guò)程中保持

(5.0±1.0)℃。

判

定

為

均

勻分布,

由于標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池溫度偏差引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:urel2.4=0.05%/3≈0.03%。

92輻照度/(W/m

)Isc/AVoc/VPmax/W9858.75137.81250.110008.88637.83253.910159.01937.86257.6∫ ∫EE ref()

ref()λ()

test()λ∫ ∫EE ref()

ref()λ()

test()λλ dλ dλSλSMMF=C∫E∫Eλ dλ dλSλS()

test()λ

()

ref()λ (.4)C.3.2.5

標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池與被測(cè)組件光譜失配引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel2.5I光譜失配計(jì)算過(guò)程為:1)

測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池光譜響應(yīng)度;2)

測(cè)量太陽(yáng)模擬器光譜I分布;3)

測(cè)量被測(cè)組件光譜響應(yīng)度或

者

與

被

測(cè)

組

件

相

同

批

次

封

裝

電

池

片

樣

品

光

譜

響

應(yīng)度;4)

將光譜響應(yīng)度數(shù)據(jù)、太陽(yáng)模擬器光譜數(shù)據(jù)及

AM1.5G標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)光

譜

數(shù)

據(jù)

代

入

光譜失配因子計(jì)算公式

(EC60904-7),計(jì)算光譜失配修正因子

MMF:λ2 λ2sourceλ1 λ1λ2 λ2ref sourceλ1 λ1式中:Stest ———被校準(zhǔn)光伏組件光譜響應(yīng)度;Sref ———標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池光譜響應(yīng)度;Esource

———太陽(yáng)模擬光源光譜輻照度分布;Eref 標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)光譜輻照度分布。0 /1根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)積累統(tǒng)計(jì),在實(shí)驗(yàn)室所用太陽(yáng)模擬器光譜分布條件下0 /1件樣品與標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池標(biāo)準(zhǔn)器之間的光譜失配因子可限制在

(.99~1.01)

之間,判定為均勻分布,故由于光譜失配引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:urel2.5=(.01-0.99)2/3≈0.57%。不確定度分量C.3.2.1~C.3.2.5共同引入

輻

照

度

校

準(zhǔn)

不

確

定

度,

總

結(jié)C.3.2.1~C.3.2.5的合成不確定度,

判定輻照度合成不確定度引起太陽(yáng)模擬器輻照度的變化范圍,實(shí)驗(yàn)判定模擬器輻照度在此范圍內(nèi)引起各關(guān)鍵光電參數(shù)變化情況。C.3.2.1~C.3.2.5部分輻照度校準(zhǔn)引入的相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定為:urel2=

u2rel2.1+u2rel2.2+u2rel2.3+u2rel2.4+u2rel2.5 C2 2 2220 0 0 0 0=

(.45%) C2 2 2220 0 0 0 0≈0.75%k相對(duì)擴(kuò)展不確定度:Urel2=1.5%(=2)。k9調(diào)節(jié)太

陽(yáng)模擬器輻照度范圍

(85~1015)W/m2,各關(guān)鍵光電參數(shù)變化情況如9表C.4所示。表C.4

光伏組件關(guān)鍵光電參數(shù)隨輻照度變化數(shù)據(jù)表C.4

光伏組件關(guān)鍵光電參數(shù)隨輻照度變化數(shù)據(jù)由上述數(shù)據(jù)得到由輻照度校準(zhǔn)引入短路電流、開(kāi)路電壓、最大功率的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確10不均勻度劃分區(qū)域12345678910A184.8184.9184.8184.8185.0184.7184.4184.6184.5185.1B184.8185.2185.3185.2185.1185.1185.2185.2184.9185.6C184.3185.1185.4185.9185.4184.9185.1184.9184.8185.6D184.9185.3184.9184.6184.6184.5184.6184.4184.4184.6E184.0184.3184.5184.4184.4184.4184.3184.3184.3184.3F184.8184.5184.1184.2184.3184.3184.2184.6184.5184.6輻照度分布情況Isc/AVoc/VPmax/W均勻輻照度分布945.62258.4實(shí)際輻照度分布8.9845.62258.3偏差-0.22%0.00%-0.04%參數(shù)IscVocPmaxurel30.22%0.00%0.04%參數(shù)IscVocPmaxurel20.75%0.04%0.74%JJF2061—2023表C.5

輻照度引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)據(jù)C.3.3

測(cè)試面輻照不均勻度引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u rel3評(píng)估方法為:1)

實(shí)際測(cè)量輻照面內(nèi)光伏組件中各電池對(duì)應(yīng)位置輻照表C.5

輻照度引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)據(jù)C.3.3

測(cè)試面輻照不均勻度引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u rel32)

利用太陽(yáng)電池等效理論及光伏組

件

中

電

池

片

串

并

聯(lián)

關(guān)

系,

編

寫

不

均

勻

度

對(duì)

光

伏

組

件I-V

性能影響分析軟件,分析輻照不均勻度對(duì)光伏組件I-V

測(cè)量結(jié)果的影響。C.3.3.1

測(cè)量光伏組件各電池片位置處輻照不均勻度,數(shù)據(jù)見(jiàn)表C.6。表C.6

輻照度不均勻度數(shù)據(jù)

單位:mV輻照不均勻度為0.5%。C.3.3.2

由太陽(yáng)電池等效

理論結(jié)合光伏組件中電池片串并聯(lián)關(guān)系編寫計(jì)表C.6

輻照度不均勻度數(shù)據(jù)

單位:mV輻照不均勻度為0.5%。分別計(jì)算理想輻照度分布和實(shí)際輻照

度

分

布

情

況

下

光

伏

組

件

的

關(guān)

鍵

光

電

參

數(shù):1)輻

照度完全均勻;2)

實(shí)際輻照度分布

(取

平

均

值

位

置

調(diào)

節(jié)

標(biāo)

準(zhǔn)

太

陽(yáng)

電

池

監(jiān)

控

電

池

輻

照

度

至1000W/m2),兩種情況下各光電參數(shù)計(jì)算結(jié)果和偏差見(jiàn)表C.7。表C.7

理想輻照度條件和實(shí)際輻照度條件下關(guān)鍵光電參數(shù)計(jì)算結(jié)果表C.7

理想輻照度條件和實(shí)際輻照度條件下關(guān)鍵光電參數(shù)計(jì)算結(jié)果由于輻照度不均勻度引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u rel3見(jiàn)表C.8。表C.8

輻照度不均勻度引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)據(jù)C.3.4

標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池與光伏組件輻照不均勻度引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u rel4不均勻度劃分區(qū)域12345678910A184.8184.9184.8184.8185.0184.7184.4184.6184.5185.1B184.8185.2185.3185.2185.1185.1185.2185.2184.9185.6C184.3185.1185.4185.9185.4184.9185.1184.9184.8185.6D184.9185.3184.9184.6184.6184.5184.6184.4184.4184.6E184.0184.3184.5184.4184.4184.4184.3184.3184.3184.3F184.8184.5184.1184.2184.3184.3184.2184.6184.5184.6參數(shù)IscVocPmaxurel40.17%0.00%0.17%JJF2061—2023測(cè)量光伏組件位置處輻照不均勻度,數(shù)據(jù)見(jiàn)表C.9。表C.9

輻照不均勻度測(cè)試數(shù)據(jù)

表C.9

輻照不均勻度測(cè)試數(shù)據(jù)

單位:mV光伏組件測(cè)試面內(nèi)平均輻照度為184.75,測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池位置處輻照度為考慮實(shí)際操作過(guò)程中,校準(zhǔn)周期范圍內(nèi),輻照不均勻度可能隨時(shí)間變化,根據(jù)長(zhǎng)期監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),一個(gè)校準(zhǔn)周期內(nèi)平均輻照度和標(biāo)準(zhǔn)電池位置輻照度修正因子發(fā)生變化小于0.3%,由此引入的不確定度判定為

均

勻

分

布,

由

于

標(biāo)

準(zhǔn)

太

陽(yáng)

電

池

位

置

輻

照

不

均

勻

性

引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel4見(jiàn)表C.10。表C.10

標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池位置處輻照不均勻度變化引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)據(jù)C.3.5

輻照長(zhǎng)期不穩(wěn)定度引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u rel5測(cè)量I-V

采集過(guò)程中的輻照度不穩(wěn)定度,

根據(jù)不穩(wěn)定度大小和有無(wú)輻表C.10

標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池位置處輻照不均勻度變化引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)據(jù)C.3.5

輻照長(zhǎng)期不穩(wěn)定度引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u rel5修正公式進(jìn)行判定。由于本實(shí)驗(yàn)用太陽(yáng)模擬器

輻

照

度

長(zhǎng)

期

不

穩(wěn)

定

度

為

0.2%,

不

穩(wěn)

定

度較小,且設(shè)備具備

基于標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池進(jìn)行I-V

測(cè)試結(jié)果的輻照度修正功能,

故由I-V采集過(guò)程中長(zhǎng)期輻照不穩(wěn)定性引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel5可忽略。C.3.6

被測(cè)組件溫度測(cè)量及溫度不均勻性引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel6C.3.6.1

評(píng)估項(xiàng)目包括:a)

組件不同位置溫度分布;b)

組件溫度系數(shù);c)

測(cè)溫儀器校準(zhǔn)不確定度;d)

測(cè)溫偏差;e)

判定組件背板溫度與電池片溫度差異。3C.3.6.2

本校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室采用中央空調(diào)控溫,光

伏

組

件

豎

直

放

置,

光

伏

組

件

溫

度

上

下

存3在對(duì)稱溫差。以下通過(guò)實(shí)驗(yàn)加熱光伏組件某部分電池片,分析光電參數(shù)隨溫度均勻性的關(guān)系,室溫為25℃,加熱部分光伏組件溫度為

(7±3)℃,不同加熱

條

件

下,

被

測(cè)

光伏組件關(guān)鍵光電參數(shù)見(jiàn)表C.11。12加熱條件光電參數(shù)量值Isc/AVoc/VPmax/W無(wú)加熱8.97245.76313.97加熱1塊電池片8.97145.72313.5加熱4塊電池片8.97445.58312.3加熱9塊電池片8.97445.41310.76加熱12塊電池片8.97545.28309.58加熱條件偏差/電池片數(shù)目Isc/AVoc/VPmax/W加熱1塊電池片-0.001-0.040-0.47加熱4塊電池片0.001-0.045-0.42加熱9塊電池片0.000-0.039-0.36加熱12塊電池片0.000-0.040-0.37參數(shù)IscVocPmax溫度系數(shù)0.06%-0.30%-0.40%參數(shù)IscVocPmaxurel6.20.01%0.05%0.06%表表C.14

測(cè)溫儀校準(zhǔn)引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)據(jù)13JJF2061—2023表C.11

不同加熱條件下光伏組件關(guān)鍵光電參數(shù)各加熱條件下引起的偏差與電池片數(shù)目的比值如表C.12所示。表表C.11

不同加熱條件下光伏組件關(guān)鍵光電參數(shù)各加熱條件下引起的偏差與電池片數(shù)目的比值如表C.12所示。表C.12

不同加熱條件下光伏組件關(guān)鍵光電參數(shù)偏差與電池片數(shù)目比值通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得到如下結(jié)論:b)

溫度對(duì)

“組件Voc的影響”

與對(duì)

“各

電

池

片Voc影

響

的

線

性

疊

加”等

效,即

組

件Voc取決于各電池片溫度的平均值;c)

溫度對(duì)

“組件Pm的影響”

與對(duì)

“各電池片Pm影響的線性疊加”

近似等效?；谝陨辖Y(jié)論,且校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室溫度探頭置于光伏組件中心位置,上下溫度差分布均勻,故由于溫度溫差分布引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel6.1可忽略。C.3.6.3

測(cè)量被校準(zhǔn)光伏組件溫度系數(shù),Isc、Voc、Pm的溫度系數(shù)分別如表C.13所示。表C.13

光伏組件溫度系數(shù)k紅外測(cè)溫儀經(jīng)過(guò)

校表C.13

光伏組件溫度系數(shù)k紅外測(cè)溫儀經(jīng)過(guò)

校準(zhǔn),

校準(zhǔn)不確定度為0.3℃(

=2),

故由測(cè)溫儀器校準(zhǔn)引入相參數(shù)Isc/AVoc/VPmax/W標(biāo)準(zhǔn)值8.84145.33309.1被測(cè)值8.83845.47309.7參數(shù)IscVocPmaxurel60.02%0.10%0.13%參數(shù)IscVocPmaxurel7.10.04%0.32%0.18%參數(shù)IscVocPmaxUrel7.20.2%

(k=2)0.2%

(k=2)0.3%

(k=2)參數(shù)IscVocPmaxurel70.11%0.34%0.24%參數(shù)IscVocPmaxurel6.30.02%0.09%0.12%JJF2061—2023根據(jù)品控情況,溫度

平均值測(cè)量偏差及組件背板溫度與電池片結(jié)溫偏差可控制在±0.5℃

內(nèi),判定為均勻分布,由此引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel6.3見(jiàn)表C.15。表C.15

溫度偏差引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)據(jù)綜上,基于上述兩溫度分量合成表C.15

溫度偏差引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)據(jù)綜上,基于上述兩溫度分量合成,得到由被測(cè)組件溫度測(cè)量偏差及溫度不均勻性引表C.16

溫度測(cè)量引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)據(jù)C.3.7

表C.16

溫度測(cè)量引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)據(jù)C.3.7

太陽(yáng)模擬器電子箱電壓、電流、功率測(cè)量準(zhǔn)確度引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u rel7表C.17

電子負(fù)載校準(zhǔn)數(shù)據(jù)由太陽(yáng)模擬器負(fù)載箱電學(xué)測(cè)量偏差引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u rel7.1表C.17

電子負(fù)載校準(zhǔn)數(shù)據(jù)由太陽(yáng)模擬器負(fù)載箱電學(xué)測(cè)量偏差引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u rel7.1見(jiàn)表C.18。表C.18

電子負(fù)載偏差引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)據(jù)電學(xué)校準(zhǔn)相對(duì)擴(kuò)展不確定度U rel7.2見(jiàn)表C.19。表C.19

電子負(fù)載校準(zhǔn)引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)據(jù)綜合上述兩項(xiàng)因素,由于電子負(fù)載箱測(cè)量準(zhǔn)確度引入相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)

不

確

定

度u rel7見(jiàn)表C.20表C.20

電學(xué)測(cè)量引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度數(shù)據(jù)C.3.8

標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)電池與被測(cè)光伏組件平行度引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u rel8移動(dòng)距離/cmIsc/AVoc/VPmax/W08.86038.359258.23418.87738.365258.777偏離角度/(°)Isc/AVoc/VPmax/W08.86837.723252.28518.87037.732252.553參數(shù)IscVocPmaxurel80.02%0.01%0.06%參數(shù)IscVocPmaxurel90.12%0.01%0.12%參數(shù)IscVocPmaxurel100.00%0.00%0.13%JJF2061—2023實(shí)驗(yàn)室通過(guò)