光伏器件 第3部分：基于標(biāo)準(zhǔn)光譜輻照度數(shù)據(jù)的地面光伏器件測量原理 征求意見稿

1GB/T6495.3—XXXX光伏器件第3部分：基于標(biāo)準(zhǔn)光譜輻照度數(shù)據(jù)的地面光伏器件測量原理本文件規(guī)定了在自然陽光和模擬陽光下進(jìn)行地面光伏器件電性能測量的基本測量原理，以及測量所用的標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布。本文件適用于地面光伏器件的性能測量，用于對(duì)比不同光伏器件和材料的相對(duì)性能。也可依據(jù)GB/T6495.9中規(guī)定的光譜性能的要求用于對(duì)太陽模擬器進(jìn)行分級(jí)。應(yīng)用本文件的地面用光伏器件包括帶或者不帶防護(hù)罩的單體太陽電池、太陽電池子串、光伏組件、光伏系統(tǒng)等。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T6495.1光伏器件第1部分：光伏電流電壓特性的測量（GB/T6495.1—20XX，IEC60904-1:2020，GB/T6495.2光伏器件第2部分：標(biāo)準(zhǔn)光伏器件的要求（GB/T6495.2—20XX，IEC60904-1:2023，GB/T6495.5光伏器件第5部分：用開路電壓法測定光伏器件的等效電池溫度(ECT)（GB/T6495.5—20XX，IEC60904-5:2011，IDT）GB/T6495.7光伏器件第7部分：光伏器件測量的光譜失配修正計(jì)算方法（GB/T6495.7—20XX，IEC60904-7:2019，IDT）GB/T6495.8光伏器件第8部分：光伏器件光譜響應(yīng)的測量（GB/T6495.8—20XX，IEC60904-8:2014，GB/T6495.9光伏器件第9部分：太陽模擬器特性分級(jí)（GB/T6495.9—20XX，IEC60904-9:2020，GB/TXXXX光伏器件I-V特性的溫度和輻照度修正方法（GB/TXXXX—20XX，IEC60891:2021，IDT）IEC61853-4光伏組件性能測試和能量評(píng)定第4部分：標(biāo)準(zhǔn)氣候圖譜（Photovoltaic(PV)moduleperformancetestingandenergyrating-Part4:Standardreferenceclimaticprofiles）3術(shù)語和定義本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。ISO和IEC的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語數(shù)據(jù)庫地址如下：lIEC電子開發(fā)平臺(tái)：/lISO在線瀏覽平臺(tái)：/obp2GB/T6495.3—XXXX4測量原理目前通用的測量光伏性能的方法是，在已知溫度下把太陽電池或組件曝露在穩(wěn)定的自然或模擬陽光下，測得其電流-電壓（I-V）特性曲線，同時(shí)測量入射光輻照度和光伏器件的溫度。詳細(xì)的I-V曲線測量方法包含在GB/T6495.1中。依據(jù)IEC60891可將測得的性能數(shù)據(jù)修正到標(biāo)準(zhǔn)測試條件（STC）或其他所需的輻照度和溫度條件下。修正以后，在STC條件及最大功率電壓下的輸出功率，通常稱為額定功率。標(biāo)準(zhǔn)光伏器件（已知光譜響應(yīng)）能用于測量入射光輻照度，在自然光下時(shí)也可使用熱電堆型輻照探測器（總輻射表）。若使用標(biāo)準(zhǔn)光伏器件，其必須滿足GB/T6495.2規(guī)定的要求。依據(jù)GB/T6495.1或GB/T6495.5來測量被測光伏器件的溫度。由于太陽電池的響應(yīng)與波長有關(guān)，因此入射光的光譜分布嚴(yán)重地影響其性能。自然陽光的光譜分布受地理位置、氣候、季節(jié)、時(shí)間以及受光表面朝向等的影響，在模擬器中則會(huì)根據(jù)GB/T6495.9規(guī)定的型號(hào)和使用條件而變化。無論是使用熱電堆型輻射計(jì)（無光譜選擇性）或是使用標(biāo)準(zhǔn)光伏器件來測量輻照度，均應(yīng)已知入射光的光譜輻照度分布，從而使用GB/T6495.7來計(jì)算總輻射或直接輻射標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜分布下的測量性能和預(yù)測性能之間的光譜不匹配。在按照標(biāo)準(zhǔn)測試條件進(jìn)行測量時(shí)，被測光伏器件與熱電堆之間的光譜不匹配度通常要比標(biāo)準(zhǔn)光伏器件與被測的光伏器件之間的光譜的不匹配度大得多。若光伏器件的光譜響應(yīng)已依據(jù)GB/T6495.8確定，那么當(dāng)光伏器件曝露在任何已知光譜輻照度分布的光源下時(shí)，可使用GB/T6495.7來計(jì)算光伏器件的性能。5標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜和輻照角度分布標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜分布如表1和圖1所示。對(duì)直接輻射光譜分布和總輻射光譜分布都定義了標(biāo)準(zhǔn)角分布，以便在正常入射情況下，全部輻射垂直地照射光伏器件。此外，IEC61853-4中定義了不同氣候區(qū)域的真實(shí)幾何和環(huán)境條件。使用下列幾何和環(huán)境輸入?yún)?shù)計(jì)算光譜分布：——太陽光（AM1.5光譜）的總輻射分布（包括直射+散射+反射率），對(duì)應(yīng)面朝太陽且與水平面成37°的傾斜平面上總輻照度為1000W/m2?！柟猓ˋM1.5d光譜）的直接輻射分布，對(duì)應(yīng)面朝太陽且垂直于入射光的平面上積分輻照度為900W/m2。以上考慮到具有波長選擇性反照率的輕質(zhì)裸露土壤和在如下的大氣條件下：——CO2濃度升高到目前水平（370ppm）、鄉(xiāng)村氣溶膠模式和無污染的美國標(biāo)準(zhǔn)大氣分布（ASTM973）；——可降水量：1.4164cm；——臭氧含量：0.3438atm-cm（或343.8DU）；——渾濁度（氣溶膠光學(xué)厚度）：0.084(500nm處)；——大氣壓力：101.325kPa（海平面）。表1中包含的數(shù)據(jù)由太陽光譜SMARTS模型的2.9.2版本生成。此模型的一般說明和用于再現(xiàn)實(shí)際的太陽光譜輻照度分布的適用性說明參見參考文獻(xiàn)[1]。表1可通過將附錄A中的數(shù)據(jù)輸入到2.9.2版本SMARTS模型中得到，而最終輸出的光譜輻照度值需要乘以一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化因子（0.9971），從而使得在從0至無窮大波長范圍內(nèi)總輻射的積分輻照度為1000W/m2。將此標(biāo)準(zhǔn)化因子施加于直接輻射光譜，從而使得在從0至無窮大波長范圍內(nèi)積分輻照度為900W/m2。在本文件發(fā)布時(shí)，2.9.2版本SMARTS光譜模型代碼可在/rredc/smarts免費(fèi)獲得，但需遵守作者的許可協(xié)議。該模型的副本(不用于分發(fā))在IECTC82的控制下保存。表1的內(nèi)容以Excel電子表格的形式包含在一個(gè)附加文件中。3GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布W·m-2度m-2W·m-24GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第2頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-25GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第3頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-26GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第4頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-27GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第5頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-28GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第6頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-29GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第7頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第8頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第9頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第10頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第11頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第12頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第13頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第14頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第15頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第16頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第17頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第18頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第19頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第20頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第21頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第22頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第23頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第24頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第25頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第26頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第27頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第28頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第29頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第30頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第31頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第32頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第33頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第34頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第35頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第36頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第37頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第38頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第39頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第40頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第41頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第42頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第43頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第44頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第45頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第46頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第47頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第48頁/共53頁）W·m-2度m-2W·m-2GB/T6495.3—XXXX表1標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜輻照度分布（第49頁/共53頁）