JJF 2061-2023 一級標準光伏組件校準規(guī)范

中華人民共和國國家計量技術(shù)規(guī)范JJF20612023一級標準光伏組件校準規(guī)范i i ii

i iei i ii

i ie-

- -

-2023-

- -

-國

家

市

場

監(jiān)

督

管

理

總

局 發(fā)

布JJF2061—2023一級標準光伏組件校準規(guī)范i i ii

i i i ii

i iePhotovolaicModulse

JJF20612023歸

口

單

位:全國光伏專用計量器具計量技術(shù)委員會主要起草單位:中國計量科學研究院天合光能股份有限公司參加起草單位:中國信息通信研究院國家太陽能光伏產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心常州合創(chuàng)檢測技術(shù)有限公司本規(guī)范委托全國光伏專用計量器具計量技術(shù)委員會負責解釋JJF2061—2023本規(guī)范主要起草人:張俊超

(中國計量科學研究院)熊利民

(中國計量科學研究院)閆 萍

(天合光能股份有限公司)參加起草人:孟海鳳

(中國計量科學研究院)劉丁璞

(中國信息通信研究院)宋 昊

(國家太陽能光伏產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心)高傳樓

(常州合創(chuàng)檢測技術(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)語和定義……………

(1)4

概述……………………

(2)5

計量特性………………

(2)6

校準條件………………

(2)6.1

環(huán)境條件……………

(2)6.2

測量標準及其他設備………………

(2)7

校準項目和校準方法…………………

(3)7.1

校準項目……………

(3)7.2

校準前檢查…………

(3)7.3

光電性能校準………………………

(3)8

校準結(jié)果表達…………

(4)9

復校時間間隔…………

(4)附錄

A 校準結(jié)果內(nèi)頁推薦格式

………

(5)附錄B

校準原始記錄內(nèi)頁推薦格式

…………………

(6)附錄C 校準結(jié)果不確定度評定示例

…………………

(8)附錄D 標準光伏器件量值傳遞鏈示意圖

……………

(7)ⅠJJF2061—2023引 言本

規(guī)

范

依

據(jù)

JJF1071—2010

《國

家

計

量

校

準

規(guī)

范

編

寫

規(guī)

則》編

制,并

按

照JJF1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》

的要求評定和表示測量不確定度。本規(guī)范為首次發(fā)布。ⅡJJF2061—2023一級標準光伏組件校準規(guī)范1

范圍本規(guī)范適用于基于太陽模擬光源的標準測試條件下,一級標準光伏組件的光電性能校準。其他測試條件下一級標準光伏組件的光電性能校準可參照執(zhí)行。2

引用文件本規(guī)范引用了下列文件:GB/T2297—1989

太陽光伏能源系統(tǒng)術(shù)語- ic

- i - iiIEC60891

光伏器件 實測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:標準光伏器件的

要

求

(Photovolacdevies—t rPar2:Requit ri i i c

-IEC60904-4 光伏器件 第

4

部

分:標

準

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:

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

光伏器件 第9部分:太陽模擬器性能

分

級

(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)語和定義以下術(shù)語和定義適用于本規(guī)范。3.1

標準太陽電池

referencesolarcel用規(guī)定的標定方法標定過的太陽電池,其標準測試條件下的短路

電

流

(標

定

值/CV值)

用作測量光源的輻照度。注:參照IEC60904-4等級定義

(見附錄D),本規(guī)范中標準太陽電池對應于量值傳遞鏈中

“一級標準”等級。i i3.2

一級標準光伏組件 prmaryreferencephotovoli i以一級標準光伏器件

(通常為標準太陽電池)

為標準器校準的光伏組件。1JJF2061—2023注:參照IEC60904-4等級定義

(見附錄D),本規(guī)范中一級標準光伏組件對應于量值傳遞鏈中“二級標準”等級。ie3.3

二級標準光伏組件

secondaryreferencephotovolie以一級標準光伏組件為標準器校準的光伏組件。注:參照IEC60904-4等級定義

(見附錄D),本規(guī)范中二級標準光伏組件對應于量值傳遞鏈中“工作標準”等級。3.4

標準測試條件

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

AM1.5G太

陽

光

譜

輻

照

度

分

布,

電

池

結(jié)

溫25℃的測試條件。3.5

正向掃描

forwardscanI為獲得電流-電壓

(-V)

曲線,由短路電流向開路電壓方向掃描。I注:正向掃描簡稱正掃。3.6

反向掃描

reversescanI為獲得電流-電壓

(-V)

曲線,由開路電壓向短路電流方向掃描。I注:反向掃描簡稱反掃。4

概述一級標準光伏組件是一種基于

“光伏效應”

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

(通常為標準太陽電池)。5

計量特性(k0k(k5.1

短路電流Isc:一般為

1~20)A,相對不確定度不大于2.5%

(k0k(k5.2

開路電壓Voc:一般為

(.6~150)V,相對不確定度不大于1.5%

(=2)。5.3

最大功率Pmax:一般為

4~1000)W,相對不確定度不大于2.5%

(=2)。注:以上指標不適用于合格性判別,僅供參考。6

校準條件6.1

環(huán)境條件26.1.1

溫度:(5±2)℃。26.1.2

相對濕度:≤75%。6.1.3

其他條件:環(huán)境清潔

通

風,

無

影

響

儀

器

正

常

工

作

的

電

磁

場、

機

械

振

動,

光

學

暗室條件。6.2

測量標準及其他設備6.2.1

標準太陽電池:滿足IEC60904-2設計要求,其標定值通過IEC60904-4所述量k值傳遞方法校準,不確定度優(yōu)于1.8%

(=2),用作測量光源的輻照度。k6.2.2

太陽模擬光源: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+級要求,

即與標準光譜輻照度相對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%;光源輻照度長期不穩(wěn)定度不大于±1%。6.2.3

I-V

曲線測試儀:用于采集

太

陽

模

擬

器

的

輻

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

測溫儀:用于測量一級標準

光

伏

組

件

溫

度,

可

選

用

接

觸

式

測

溫

儀

或

者

紅

外

測

溫2k儀,測量范圍涵蓋

(0~30)℃,測量不確定度優(yōu)于1℃

(2k7

校準項目和校準方法7.1

校準項目本規(guī)范校準項目為:STC下的短路電流、開路電壓和最大功率。7.2

校準前檢查7.2.1

檢查被校準光伏組

件

的

外

觀

狀

況,

清

潔

程

度,

有

無

裂

紋、

斑

點、

氣

泡

和

劃

痕

等影響校準的缺陷。7.2.2

采用電致發(fā)光原理即EL測

試方法,

檢查光伏組件中電池片是否存在肉眼無法觀察的隱裂、虛焊、斷柵等缺陷。7.3

光電性能校準7.3.1

當標準太陽電池和被校準一級標準光伏組件的光譜失配因子大于0.5%,

應參照IEC60904-7對標準太陽電池

CV

值進行光譜失配修正,將修正后的

CV

值作為1000W/m2輻照度校準的依據(jù)。光譜失配修正因子計算方法如下:λ2 λ2sourceλ1 λ1λ2 λ2λ1 λ1式中:MMF———光譜失配修正因子;Stest———被校準光伏組件光譜響應度;Sref ———標準太陽電池光譜響應度;Esource

———太陽模擬光源光譜輻照度分布;Eref 標準太陽光譜輻照度分布。注:積分波長范圍的選取需涵蓋被校準光伏組件和標準太陽電池的光譜響應波段。7.3.2

將被校準光伏組件置于測

試

面

內(nèi),

保

證

光

伏

組

件

與

標

準

太

陽

電

池

平

行

共

面,

共面度偏差小于1cm,平行度偏差小于1°,并連接測試引線。7.3.3

開啟并調(diào)節(jié)控溫裝置,恒

溫

被

校

準

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

開啟電子

負載箱和采集軟件,

分別以正掃

(sc-

oc)和反掃

(

oc-

sc)方式測IVVI量光伏組

件輸出

I-V

數(shù)據(jù),同時測量被校準光伏組件溫度和測試面內(nèi)輻照度,依據(jù)IEC60891所述方法對測得I-V

數(shù)據(jù)進行STC修

正,獲

得

光

伏

組

件STC下

的

關(guān)

鍵

光

電參數(shù)。利用如下公式計算正掃和反掃條件下測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 ———反掃測得最大功率,W;Pf———正掃測得最大功率,W。如果RD大于0.5%,則需要增加I-V

曲線掃

描

時

間,直

至

兩

種

掃

描

方

式

測

得

最

大功率偏差不大于0.5%。7.3.5

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

(短路電

流Isc,

開

路

電

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

重復7.3.4和7.3.5所述過程3次,取3次結(jié)果的平均值作為最終校準結(jié)果。8

校準結(jié)果表達校準結(jié)果應在校準證書上反映。校準證書應至少包括以下信息:a)

標題:“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

用

有

關(guān)

時,

應

說

明

被

校

對

象

的接收日期;h)

如果與校準結(jié)果的有效性或應用有關(guān)時,應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)

校準證書或校準報告簽發(fā)人的簽名、職務或等效標識;o)

校準結(jié)果僅對被校太陽電池有效的聲明;p)

未經(jīng)實驗室書面批準,不得部分復制證書的聲明。校準結(jié)果內(nèi)頁格式參照附錄

A,格式上可依據(jù)實際情況做合理改動。被校準一級標準光伏組件的電性能參數(shù)如短路電流、

開路電壓和最大功率等數(shù)據(jù)應記入校準原始記錄,按附錄B的格式給出。9

復校時間間隔建議復校時間間隔為1年。由于復校時間間隔的長短是由被校對象使用情況、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)實際使用情況自主決定復校時間間隔。4參數(shù)短路電流Isc/A開路電壓Voc/V最大功率Pmax/W校準值JJF2061—2023附錄A校準結(jié)果內(nèi)頁推薦格式證書編號

********-****校

準

結(jié)

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

(=2);IkVkPk開路電壓Urel(

oc)=

(=2);最大功率Urel(

max)=

(=2)。第 頁 共 頁5客戶名稱器件名稱型號規(guī)格出廠編號生產(chǎn)廠家客戶地址測試地址計量器具名稱測量范圍不確定度/準確度等級證書編號證書有效期至(YYYY-MM-DD)依據(jù)技術(shù)規(guī)范校準環(huán)境條件溫度:相對濕度:校準日期:

年

月

日人員校準員:核驗員:JJF2061—2023附錄B校準原始記錄內(nèi)頁推薦格式記錄編號: 證書編號: 第 頁

共 頁標準光伏組件光電性能校準記錄B.1

基本信息B.2

光電性能參數(shù)校準數(shù)據(jù)記錄S標準光伏組件標準測試條件

(B.1

基本信息B.2

光電性能參數(shù)校準數(shù)據(jù)記錄SB.2.1

標準光伏組件STC下電流-電壓特性曲線B.2.2

標準光伏組件STC下關(guān)鍵光電參數(shù)6測量次數(shù)掃描方向短路電流Isc/A開路電壓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開路電壓Voc/V最大功率Pmax/W校準值JJF2061—2023B.3

校準不

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

校準不

取上述3次校準結(jié)果的平均值作為最終校準結(jié)果,如下表所示。IkVkPk開路電壓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測量值18.87837.891255.1282正掃8.89137.882254.749反掃8.8837.875255.365測量值28.88637.879255.0573正掃8.88537.865254.697反掃8.8737.859254.912測量值38.87837.862254.8051u rel(

)=

∑∑u(i

)

1u rel(

)=

∑∑u(i

)

(.2)Cyuxix=yrel附錄C校準結(jié)果不確定度評定示例C.1

測量模型標準光伏組件短路電流、開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

相對合成標準不確定度計算公式影響量主要包括:測量重復性、輻照度校準、測試面輻照不均勻度、標準太陽電池與光伏組件輻照不均勻度、輻照長期不穩(wěn)定度、被測組件溫度測量及溫度不均勻性、太陽模擬器電子箱電壓、電流和功率

測

量

準

確

度、

標

準

太

陽

電

池

與

被

測

光

伏

組

件

平

行

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

不確定度來源及其標準不確定度評定C.3.1

測量重復性引入相對標準不確定度urel1通過開關(guān)設備,在不

同時間段,分別測量光伏組件的I-V

特性,每次測量分別采用正掃、反掃模式進行,數(shù)據(jù)見表C.1。表C.1表C.1

重復性測試數(shù)據(jù)X ·C

(.3)

采用極差法利用下述公式計算3次測量值的相對標準差:S=Xmax-X采用極差法利用下述公式計算3次測量值的相對標準差:參數(shù)IscVocPmaxS0.09%0.08%0.13%參數(shù)IscVocPmaxurel10.05%0.05%0.08%JJF2061—2023式中:Xmax———測量值最大值;Xmin———測量值最小值;X ———測量平均值;C ———極差系數(shù),取為1.69。計算結(jié)果如下見表C.2。表C.2

相對標準差數(shù)據(jù)由于實際測量過程中,通常3次測試正反結(jié)果掃取平均值作為最終結(jié)果表C.2

相對標準差數(shù)據(jù)由于實際測量過程中,通常3次測試正反結(jié)果掃取平均值作為最終結(jié)果,故重復性n

=3,計算結(jié)果見表C.3。

S表C.3

重復性引入相對標準不確定度數(shù)據(jù)C.3.2

輻照度校準引入的相對標準不確定度表C.3

重復性引入相對標準不確定度數(shù)據(jù)C.3.2

輻照度校準引入的相對標準不確定度u rel2k采用與被測光伏組件光譜響應度

類

似

的

標

準

太

陽

電

池

標

定

太

陽

模

擬

器

的

輻

照

度

時,k通過IEC60904-4所描述的

DSR

方法對標準太陽電池的光譜響應度測量,計算得出STC下

的

短

路

電

流,即

標

定

值,其

校

準

擴

展

不

確

定

度

為

Urel=0.9%

(

=2),urel2.1=0.45%。C.3.2.2

標準太陽電池電學測量準確性引入相對標準不確定度urel2.2即太陽模擬器電子負載箱測量標準太陽電池短路電流值時,電學測量偏差引入的不確定度。此電路測量準確性經(jīng)過太陽模擬器供

應

商

出

廠

校

準,

最

大

允

許

誤

差

在

0.1%

之內(nèi)。判定為均勻分布,標準太陽電池短路電流測量準確性引入的相對標準不確定度:urel2.2=0.1%/3≈0.06%。C.3.2.3

標準太陽電池穩(wěn)定性引入相對標準不確定度urel2.3考核標準太陽電池在1年校準周期內(nèi),校準值的變化情況。標準太陽電池近3年來校準最大偏差為0.49%。判

定為均勻分布,

標準太陽電池校準周期內(nèi)長期穩(wěn)定性引入的相對標準不確定度:urel2.3=0.49%/2/3≈0.14%。C.3.2.4

標準太陽電池溫度偏差引入相對標準不確定度urel2.42考核標準太陽電池溫度控制偏差對其短路電流,進而對輻照度校準的影響。標準太2陽電池溫度系數(shù)經(jīng)過校準,短路電流溫

度系數(shù)為0.05%/K。

實驗室品控可實現(xiàn)實際測試過程中保持

(5.0±1.0)℃。

判

定

為

均

勻分布,

由于標準太陽電池溫度偏差引入相對標準不確定度: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

標準太陽電池與被測組件光譜失配引入相對標準不確定度urel2.5I光譜失配計算過程為:1)

測量標準太陽電池光譜響應度;2)

測量太陽模擬器光譜I分布;3)

測量被測組件光譜響應度或

者

與

被

測

組

件

相

同

批

次

封

裝

電

池

片

樣

品

光

譜

響

應度;4)

將光譜響應度數(shù)據(jù)、太陽模擬器光譜數(shù)據(jù)及

AM1.5G標準太陽光

譜

數(shù)

據(jù)

代

入

光譜失配因子計算公式

(EC60904-7),計算光譜失配修正因子

MMF:λ2 λ2sourceλ1 λ1λ2 λ2ref sourceλ1 λ1式中:Stest ———被校準光伏組件光譜響應度;Sref ———標準太陽電池光譜響應度;Esource

———太陽模擬光源光譜輻照度分布;Eref 標準太陽光譜輻照度分布。0 /1根據(jù)所測數(shù)據(jù)積累統(tǒng)計,在實驗室所用太陽模擬器光譜分布條件下0 /1件樣品與標準太陽電池標準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標準不確定度: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

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模擬器輻照度的變化范圍,實驗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部分輻照度校準引入的相對合成標準不確定為: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相對擴展不確定度:Urel2=1.5%(=2)。k9調(diào)節(jié)太

陽模擬器輻照度范圍

(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)得到由輻照度校準引入短路電流、開路電壓、最大功率的相對標準不確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

輻照度引入相對標準不確定度數(shù)據(jù)C.3.3

測試面輻照不均勻度引入相對標準不確定度u rel3評估方法為:1)

實際測量輻照面內(nèi)光伏組件中各電池對應位置輻照表C.5

輻照度引入相對標準不確定度數(shù)據(jù)C.3.3

測試面輻照不均勻度引入相對標準不確定度u rel32)

利用太陽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

光

伏

組

件I-V

性能影響分析軟件,分析輻照不均勻度對光伏組件I-V

測量結(jié)果的影響。C.3.3.1

測量光伏組件各電池片位置處輻照不均勻度,數(shù)據(jù)見表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%。分別計算理想輻照度分布和實際輻照

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)

實際輻照度分布

(取

平

均

值

位

置

調(diào)

節(jié)

標

準

太

陽

電

池

監(jiān)

控

電

池

輻

照

度

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

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

理想輻照度條件和實際輻照度條件下關(guān)鍵光電參數(shù)計算結(jié)果由于輻照度不均勻度引入相對標準不確定度u rel3見表C.8。表C.8

輻照度不均勻度引入相對標準不確定度數(shù)據(jù)C.3.4

標準太陽電池與光伏組件輻照不均勻度引入相對標準不確定度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測量光伏組件位置處輻照不均勻度,數(shù)據(jù)見表C.9。表C.9

輻照不均勻度測試數(shù)據(jù)

表C.9

輻照不均勻度測試數(shù)據(jù)

單位:mV光伏組件測試面內(nèi)平均輻照度為184.75,測量標準太陽電池位置處輻照度為考慮實際操作過程中,校準周期范圍內(nèi),輻照不均勻度可能隨時間變化,根據(jù)長期監(jiān)控數(shù)據(jù),一個校準周期內(nèi)平均輻照度和標準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

準

太

陽

電

池

位

置

輻

照

不

均

勻

性

引入的相對標準不確定度urel4見表C.10。表C.10

標準太陽電池位置處輻照不均勻度變化引入相對標準不確定度數(shù)據(jù)C.3.5

輻照長期不穩(wěn)定度引入的相對標準不確定度u rel5測量I-V

采集過程中的輻照度不穩(wěn)定度,

根據(jù)不穩(wěn)定度大小和有無輻表C.10

標準太陽電池位置處輻照不均勻度變化引入相對標準不確定度數(shù)據(jù)C.3.5

輻照長期不穩(wěn)定度引入的相對標準不確定度u rel5修正公式進行判定。由于本實驗用太陽模擬器

輻

照

度

長

期

不

穩(wěn)

定

度

為

0.2%,

不

穩(wěn)

定

度較小,且設備具備

基于標準太陽電池進行I-V

測試結(jié)果的輻照度修正功能,

故由I-V采集過程中長期輻照不穩(wěn)定性引入的相對標準不確定度urel5可忽略。C.3.6

被測組件溫度測量及溫度不均勻性引入的相對標準不確定度urel6C.3.6.1

評估項目包括:a)

組件不同位置溫度分布;b)

組件溫度系數(shù);c)

測溫儀器校準不確定度;d)

測溫偏差;e)

判定組件背板溫度與電池片溫度差異。3C.3.6.2

本校準實驗室采用中央空調(diào)控溫,光

伏

組

件

豎

直

放

置,

光

伏

組

件

溫

度

上

下

存3在對稱溫差。以下通過實驗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

光伏組件關(guān)鍵光電參數(shù)見表C.11。12加熱條件光電參數(shù)量值Isc/AVoc/VPmax/W無加熱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

測溫儀校準引入相對標準不確定度數(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)目比值通過上述實驗數(shù)據(jù),得到如下結(jié)論:b)

溫度對

“組件Voc的影響”

與對

“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

“組件Pm的影響”

與對

“各電池片Pm影響的線性疊加”

近似等效?；谝陨辖Y(jié)論,且校準實驗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標準不確定度urel6.1可忽略。C.3.6.3

測量被校準光伏組件溫度系數(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紅外測溫儀經(jīng)過

校表C.13

光伏組件溫度系數(shù)k紅外測溫儀經(jīng)過

校準,

校準不確定度為0.3℃(

=2),

故由測溫儀器校準引入相參數(shù)Isc/AVoc/VPmax/W標準值8.84145.33309.1被測值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,由此引入的相對標準不確定度urel6.3見表C.15。表C.15

溫度偏差引入相對標準不確定度數(shù)據(jù)綜上,基于上述兩溫度分量合成表C.15

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

溫度測量引入相對標準不確定度數(shù)據(jù)C.3.7

表C.16

溫度測量引入相對標準不確定度數(shù)據(jù)C.3.7

太陽模擬器電子箱電壓、電流、功率測量準確度引入的相對標準不確定度u rel7表C.17

電子負載校準數(shù)據(jù)由太陽模擬器負載箱電學測量偏差引入相對標準不確定度u rel7.1表C.17

電子負載校準數(shù)據(jù)由太陽模擬器負載箱電學測量偏差引入相對標準不確定度u rel7.1見表C.18。表C.18

電子負載偏差引入相對標準不確定度數(shù)據(jù)電學校準相對擴展不確定度U rel7.2見表C.19。表C.19

電子負載校準引入相對標準不確定度數(shù)據(jù)綜合上述兩項因素,由于電子負載箱測量準確度引入相對合成標準

不

確

定

度u rel7見表C.20表C.20

電學測量引入相對標準不確定度數(shù)據(jù)C.3.8

標準太陽電池與被測光伏組件平行度引入的相對標準不確定度u rel8移動距離/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實驗室通過