JJF 1615-2017 太阳模拟器校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1615—2017

太阳模拟器校准规范

CalibrationSpecificationforSolarSimulators

2017-02-28发布2017-05-28实施

国家质量监督检验检疫总局发布

JJF1615—2017

目录

引言

………………………(Ⅱ)

范围

1……………………(1)

引用文件

2………………(1)

术语和计量单位

3………………………(1)

条件

3.1AM0…………(1)

条件

3.2AM1.5G……………………(1)

光谱匹配度

3.3…………(1)

辐照度不均匀度

3.4……………………(1)

辐照度不稳定度

3.5……………………(1)

概述

4……………………(1)

计量特性

5………………(2)

校准条件

6………………(2)

环境条件

6.1……………(2)

测量标准及其他设备

6.2………………(2)

校准项目和校准方法

7…………………(3)

校准前检查

7.1…………(3)

校准项目

7.2……………(3)

校准结果表达

8…………(6)

复校时间间隔

9…………(7)

附录校准结果内页推荐格式

A………(8)

附录校准原始记录内页推荐格式

B…………………(11)

附录校准不确定度评定示例

C………(13)

Ⅰ

JJF1615—2017

引言

本规范参照光伏器件第部分太阳模拟器性能要求

IEC60904-9—2007《9:》(Pho-

制定

tovoltaicdevices—Part9:Solarsimulatorperformancerequirements)。

为满足国内光伏行业关键仪器设备的计量需求本规范依据国家

,JJF1071—2010《

计量校准规范编写规则和测量不确定度评定与表示增加了以

》JJF1059.1—2012《》,

下内容

:

明确了太阳模拟器三项性能指标校准的具体方法见

———(7.2);

增加了校准结果不确定度评定示例见附录

———(C);

明确了对校准结果内页格式的要求见

———(8)。

本规范为首次发布

。

Ⅱ

JJF1615—2017

太阳模拟器校准规范

1范围

本规范适用于太阳光伏和其他相关行业用稳态和瞬态太阳模拟器的性能校准

。

2引用文件

本规范引用了下列文件

:

光伏器件第部分太阳模拟器性能要求

IEC60904-9:2007《9:》(Photovoltaic

devices—Part9:Solarsimulatorperformancerequirements)

凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本规范凡是不注日期的引用文

,;

件其最新版本包括所有的修改单适用于本规范

,()。

3术语和计量单位

以下术语和定义适用于本校准规范

:

条件

3.1AM0AM0condition

标定和测试空间用即地球的大气层外大气质量为未受到大气层

(AM=0,,0,

的反射和吸收太阳电池所规定的太阳辐照度和光谱辐照度分布

)。

条件

3.2AM1.5GAM1.5Gcondition

标定和测试地面用即太阳光通过大气的实际距离为大气垂直厚度的

(AM=1.5,

倍对应的天顶角约为太阳电池所规定的太阳辐照度和光谱辐照度分布

1.5,48°)。

光谱匹配度

3.3spectralmatch

太阳模拟器光源的光谱相对于标准太阳光谱辐照度的匹配程度

。

辐照度不均匀度

3.4irradiancenon-uniformity

在整个有效工作区域内太阳模拟器的辐照度最大值E和最小值E之

,(max)(min)

间的相对偏差辐照度不均匀度EEEE

。=(max-min)/(max+min)×100%。

辐照度不稳定度

3.5irradianceinstability

有效辐照面内任意给定位置上在规定的时间间隔内太阳模拟器的辐照度最大值

,,

E和最小值E之间的相对偏差

(max)(min)。

辐照度不稳定度EEEE

=(max-min)/(max+min)×100%

辐照度不稳定度包括短期不稳定度和长期不稳定度

。

4概述

太阳模拟器是模拟自然太阳光谱和辐照度的一种光源设备通常由光源和电源光

,、

学部件和滤光片以及控制操作系统组成如图所示依据衡

、,1。IEC60904-9:2007,

量太阳模拟器优劣的技术指标主要包括三个方面光谱匹配特性与或

:(AM0AM1.5G

太阳光谱辐照度分布作比较辐照度不均匀度和辐照度不稳定度

),。

1

JJF1615—2017

图典型的瞬态太阳模拟器结构示意图

1

5计量特性

太阳模拟器光谱辐照度光谱匹配度即与或者标准光谱辐照度

5.1:,AM0AM1.5G

对比偏离范围在则为级或者则为

,[0.75,1.25],A;[0.6,0.75)(1.25,1.4],

级或者则为级

B;[0.4,0.6)(1.4,2.0],C。

太阳模拟器辐照度不均匀度小于或等于则为级为级

5.2:2%,A;(2%,5%]B;

为级

(5%,10%]C。

太阳模拟器辐照度不稳定度

5.3:

短期不稳定度小于或等于则为级为级

a):0.5%,A;(0.5%,2%]B;(2%,

为级

10%]C。

长期不稳定度小于或等于则为级为级

b):2%,A;(2%,5%]B;(5%,

为级

10%]C。

注:以上指标不是用于合格性判别,仅供参考。

6校准条件

环境条件

6.1

温度校准过程中温度变化范围为

6.1.1:23℃±5℃;

相对湿度

6.1.2:≤80%RH;

电源电压交流电源

6.1.3:[220(1±10%)]V;

其他条件环境清洁通风无影响仪器正常工作的电磁场机械振动光学暗

6.1.4:,、,

室条件

。

测量标准及其他设备

6.2

校准用计量器具和测量标准应经计量技术机构检定合格或校准并在有效期内

,。

光谱辐照度计用于测量太阳模拟器的光谱辐照度分布对于瞬态太阳模拟器

6.2.1:,,

要求能够采集响应速度为量级的光辐射工作波长范围需覆盖

ms。300nm~1100nm,

波长准确度

±2nm。

检测器用于测量太阳模拟器的辐照度测量过程中稳定性优于温度

6.2.2:,±0.2%,

2

JJF1615—2017

系数小于可采用硅探测器或单晶硅太阳电池片

0.1%/℃,。

转换器用于将太阳电池片在太阳模拟器辐射下产生的电流信号转化为电

6.2.3I-V:

压信号转换器的负载阻值大小与短路电流的乘积应小于开路电压值的并满足响

,3%,

应时间要求

。

数据采集卡或数字电压表用于采集在太阳模拟器的辐射下检测器所产生的信

6.2.4:

号准确度等级为级并可满足响应时间要求

,0.01,。

校准结果需要给出对应校准不确定度评定方式参考附录

6.2.5,C。

7校准项目和校准方法

校准前检查

7.1

核对检查被校太阳模拟器的名称规格型号生产厂商出厂编号等

7.1.1、、、。

确认被校太阳模拟器的正常工作状态有效工作面积以及周围环境状况等

7.1.2,。

校准项目

7.2

校准项目包括光谱匹配特性与或太阳光谱辐照度分布作比较

(AM0AM1.5G)、

辐照度不均匀度辐照度不稳定度三项指标

、。

光谱匹配度校准

7.2.1

用光谱辐照度计测试太阳模拟器输出的光谱辐照度分布在有效波段范围

7.2.1.1,,

内为为计算其积分辐照度

(AM0300nm~1100nm,AM1.5G400nm~1100nm)。

计算各波长间隔内的光谱辐照度分布即占积分辐照度的百分比与表中

7.2.1.2(),1

标准光谱辐照度分布或的百分比之比值为光谱匹配度

(AM0AM1.5G)。

表1标准光谱辐照度分布