JJF(津) 129-2024 太陽電池特性測試儀校準(zhǔn)規(guī)范　

太陽電池特性測試儀校準(zhǔn)規(guī)范JJF(津)129-2024主要起草單位：天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院本規(guī)范主要起草人：劉宇(天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院)翟家強(qiáng)(天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院)馮宇(天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院)參加起草人：柳云秀(天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院)周超(天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院)楚銘(天津市計量監(jiān)督檢測科學(xué)研究院)JJF(津)129-2024 2引用文件 3術(shù)語和計量單位 5.2開路電壓 6.1環(huán)境條件 7.2校準(zhǔn)方法 8校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá) 附錄A太陽電池特性測試儀校準(zhǔn)原始記錄參考格式 附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式 附錄C測量不確定度評定示例 本規(guī)范依據(jù)國家計量技術(shù)規(guī)范JJF1071-2010《國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》和JJF1001-2011《通用計量術(shù)語及定義》進(jìn)行編制。本規(guī)范為首次制定。1太陽電池特性測試儀校準(zhǔn)規(guī)范本規(guī)范適用于太陽模擬器所用的太陽電池特性測試儀(包括單體太陽電池、太陽電池組件)的校準(zhǔn)。JJF1615—2017太陽模擬器校準(zhǔn)規(guī)范凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用本規(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。在一定的溫度和輻照度條件下，光伏器件在端電壓為零(短路)時的輸出電流。在一定的溫度和輻照度條件下，光伏器件在空載(開路)時的輸出電壓。4概述短路狀態(tài)與開路狀態(tài)之間的變化，測量太陽電池在不同負(fù)載條件下輸出電壓電流特性，及開路電壓(V。)、短路電流(Isc)等參數(shù)。模擬負(fù)載電路需具備SJ/T11061-19962合算法相關(guān)，而開路電壓(V。)與短路電流(I)為實測數(shù)據(jù)得出，因此本規(guī)范針對太陽電池特性測試儀原理，選擇對其電壓電流測量功能進(jìn)行校準(zhǔn)，比對其開路電壓與短路電流測量結(jié)果。校準(zhǔn)方法采用比對方法，通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與被測太陽電池特性測試儀同步測量太陽電池的輸出電壓電流，比對測量結(jié)果。太陽電池的輸出信號分成兩路，一路接入被測太陽電池特性測試儀，另一路接入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過虛擬儀器實現(xiàn)對輸入電壓電流信號的測量，并通過編程模擬太陽電池特性測試儀測量結(jié)果的處理與分析，得出相應(yīng)的開路電壓(Vo)與短路電流(Is)。5.1短路電流測量范圍：10μA～30A;5.2開路電壓6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件6.1.2相對濕度：≤75%。6.1.3周圍無影響校準(zhǔn)工作的機(jī)械振動和電磁干擾。6.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備6.2.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)6.2.1.1直流電流：10μA～30A;最大允許誤差：≤±0.05%。6.2.1.2直流電壓：20mV～1000V;最大允許誤差：≤±0.05%。6.2.1.3采樣速率：不低于1Ms/s。7校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項目3太陽電池特性測試儀校準(zhǔn)項目見表1。表1太陽電池特性測試儀校準(zhǔn)項目序號項目名稱1短路電流2啟動被校準(zhǔn)太陽電池特性測試儀，并嚴(yán)格按使用說明書進(jìn)行預(yù)熱。將被校準(zhǔn)太陽電池特性測試儀與相應(yīng)太陽電池連接，調(diào)整被校準(zhǔn)太陽電池特性測試儀參數(shù)，使其處于正常工作狀態(tài)，并進(jìn)行一次電壓電流曲線測量，以便確認(rèn)被校準(zhǔn)太陽電池特性測試儀工作正常。7.2.2.1在被校準(zhǔn)太陽電池特性測試儀電壓測量端、電流測量端連接被測太陽電池，然后將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)串入太陽電池特性測試儀的測量電路，如圖1所示。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及組成應(yīng)符合JJF1615-2017《太陽模擬器校準(zhǔn)規(guī)范》圖2的要求。7.2.2.2打開數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測量軟件，設(shè)置采樣速率(至少應(yīng)為被校準(zhǔn)太陽電池特性測試儀測樣速率的兩倍)。7.2.2.3啟動被校準(zhǔn)太陽電池特性測試儀，對太陽電池組件進(jìn)行電壓電流特性曲線測試，同時啟動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對太陽電池組件的輸出進(jìn)行測量，比較數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與太陽電池特性測試儀的測量結(jié)果。7.2.2.4重復(fù)上述過程5次，取5次結(jié)果的平均值作為最終開路電壓、短路電流校準(zhǔn)結(jié)果，并根據(jù)式(1)給出修正系數(shù)。4K——為開路電壓或短路電流的修正系數(shù)；α——為開路電壓或短路電流的標(biāo)準(zhǔn)儀器5次測量結(jié)果平均值，V或A;β——為開路電壓或短路電流的被測儀器5次測量結(jié)果平均值，V或A。8校準(zhǔn)結(jié)果的表達(dá)8.1校準(zhǔn)證書校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書上反映，校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包含以下信息：a)標(biāo)題：“校準(zhǔn)證書”;b)實驗室名稱和地址；c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點；d)證書的唯一性標(biāo)識，每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識；e)客戶的地址和名稱；f)被校對象的描述和明確標(biāo)識；g)校準(zhǔn)的日期，若與校準(zhǔn)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h)若與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性應(yīng)用相關(guān)時，應(yīng)對被樣品的抽樣程序進(jìn)行說明；i)校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識，包括名稱及代號；j)本次校準(zhǔn)所有測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性的說明；k)校準(zhǔn)環(huán)境的描述；1)校準(zhǔn)結(jié)果及其測量不確定度的說明；m)對校準(zhǔn)規(guī)范的偏離說明；n)校準(zhǔn)證書簽發(fā)人的簽名或等效標(biāo)識；o)校準(zhǔn)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(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書的聲明。8.2校準(zhǔn)原始記錄格式見附錄A,校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式見附錄B。59復(fù)校時間間隔建議復(fù)校時間間隔為1年。使用單位也可根據(jù)實際使用情況，自主決定復(fù)校時間間6委托(報檢)單位名稱：委托(報檢)單位地址：儀器/樣品名稱：制造廠/商：準(zhǔn)確度等級：其它說明：□送樣測量信息序號標(biāo)準(zhǔn)器名稱型號規(guī)格編號不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差證書編號有效期至標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備使用前狀態(tài)是否正常：□是□否情況說明：標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備使用后狀態(tài)是否正常：□是□否情況說明：校準(zhǔn)依據(jù)：測量地點：測量日期：結(jié)論：測量結(jié)果擴(kuò)展不確定度：測量人員：核驗人員：7記錄編號證書編號1.外觀檢查：2.通電檢查：3.開路電壓、短路電流校準(zhǔn)：短路電流11—2一3一4一5一1一2一3一4一5一8附錄B校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)授權(quán)說明校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)文件(代號、名稱):型號/規(guī)格不確定度/準(zhǔn)確度等級證書編號校準(zhǔn)地點及其環(huán)境條件：地點：溫度：相對濕度：其他：2.本證書的校準(zhǔn)結(jié)果僅對所校準(zhǔn)的樣品有效；9B.2校準(zhǔn)證書校準(zhǔn)結(jié)果頁格式1一2一3一4—5一1一2一3一4一5一JJF(津)129-2024測量不確定度評定示例太陽電池特性測試儀短路電流測量不確定度評定C.1測量方法使用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和被校準(zhǔn)太陽電池特性測試儀在同等測試條件下測量同一太陽電池的電流電壓特性曲線，分別記錄數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和被校準(zhǔn)太陽電池特性測試儀的短路電流值，短路電流的修正系數(shù)按公式(C.1)計算。C.2測量模型y?——短路電流的修正系數(shù)；I?！獢?shù)據(jù)采集系統(tǒng)測得的短路電流實際值，A;I、——被校準(zhǔn)太陽電池特性測試儀短路電流的顯示值，A。C.3不確定度來源C.3.1被校準(zhǔn)太陽電池特性測試儀短路電流示值引入的不確定度分量u(I)。C.3.2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)最大允許誤差引入的不確定度分量u(I?)。C.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定C.4.1被校準(zhǔn)太陽電池特性測試儀短路電流示值引入的不確定度分量u(I)被測太陽電池特性測試儀與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在同一次測試過程中，由太陽模擬器照射被測太陽電池得到開路電壓和短路電流。因此，光源輻射強(qiáng)度的不穩(wěn)定性，可同時體現(xiàn)在被測太陽電池特性測試儀中，因此在單次測量中可不考慮光源輻射強(qiáng)度的不穩(wěn)定性引入的不確定度。因此只考慮被測太陽電池電流電壓特性測試儀分辨力引入的不確定度。由估計為均勻分布，包含因子k=√3,則短路電流分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：C.4.2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)最大允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(I?)按B類方法進(jìn)行評定。以11.342A電流值為例，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集器和電流傳感器組成。因此u(I?)主要由數(shù)據(jù)采集器和電流傳感器技術(shù)指標(biāo)引入。(1)數(shù)據(jù)采集器最大允許誤差由于數(shù)據(jù)采集器采集的為太陽電池組件通過電流傳感器后的電流，因此量程為20mA,查數(shù)據(jù)采集器在高速模式下20mA量程的最大允許誤差為±(265ppm讀數(shù)+75ppm量程)。(2)電流傳感器不確定度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u?(I?)電流傳感器在20mA時測量不確定度為U=0.09%(k=2),因此：所以，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(I?