GB/T 6495.10—2012/IEC 60904-10:1998光伏器件 第10部分∶线性特性测量方法
前言
GB/T6495《光伏器件》由以下部分组成∶
——第1部分∶光伏电流一电压特性的测量(IEC 60904-1∶1987,IDT);
——第2部分∶标准太阳电池的要求(IEC 60904-2∶1989,IDT);
——第3部分∶地面用光伏器件的测量原理以及标准光谱辐照度数据(IEC60904-3∶1989,IDT);
——第5部分∶用开路电压法确定光伏(PV)器件的等效电池温度(ECT)(IEC60904-5∶1993,IDT);
——第7部分∶光伏器件测量过程中引起的光谱失配误差的计算(IEC60904-7∶1998,IDT);
——第8部分∶光伏器件光谱响应的测量(IEC60904-8∶1998,IDT);
——第9部分∶太阳模拟器性能要求(IEC60904-9∶1995,IDT);
——第10部分∶线性特性测量方法(IEC 60904-10∶1998,IDT)。
本部分为GB/T6495的第10部分。
1 范围
GB/T 6495的本部分规定了以测试参数来确定光伏器件的任意参数的线性特性程序,主要供校准实验室、组件生产厂家和系统设计者使用。
通过采用线性方程可以实现对光伏组件和系统特性的评价,也可实现从一组温度、辐照度条件下的特性推算出另一组条件下的特性(见GB/T 6495.4和GB/T 18210)。本部分制定了确保线性方程得到满意结果的线性特性要求和测试方法。这些要求限定了可以应用该线性方程的温度及辐照度的变化范围。
本部分描述的测量方法适用于所有的光伏器件,且可以推广应用于在同样技术下的样品或可比较器件上。其应在线性器件所需的全部测试和修正程序之前使用。本部分所用的方法与GB/T 6495.4 中确定的线性函数类似,此线性(直线)函数是采用最小二乘拟合计算法拟合一组数据点得到的。来自这一函数的数据变化也可以计算出来,并将线性度的偏差用允许的变化百分比来表示。
当满足下述所关注的温度与辐照度范围条件时,才考虑一个光伏器件的线性特性。典型的最小温度范围在25℃~60℃,最小辐照度范围在700W·m-2~1000W·m-2。
a) 对于相对于辐照度变化的短路电流曲线,归一化斜率标准偏差(os/m)小于0.02;
b) 对于相对于辐照度对数变化的开路电压曲线,归一化斜率标准偏差(as/m)小于0.05;
c) 对于相对于温度变化的开路电压和短路电流曲线,归一化斜率标准偏差(os/m)小于0.1;
d) 在特定电压下的一定波长范围的相对光谱响应变化小于5%。
注1∶许多IEC光伏标准要求光谱失配修正,进行光谱响应测量。因此,相对于温度和辐照度的光谱响应的线性特
性是很重要的。这对一些新技术如光化学电池有重要意义。
注2∶因为一些器件如非晶硅太阳电池的相对光谱响应随电压变化较大,所以确定在偏置电压下的线性特性是很重要的。电压值的选择由最终用法决定。如果所关注的方面是最大功率状况,可以选取Vm;如果是为了校正,(采用)零偏置电压更为合适。
注3应注意一些器件的相对光谱响应是随温度和辐照度变化的。这些效应中的一些如a)和c)项那样的变化,可以按短路电流非线性考虑,而另一些却不可以。d)项情况下,需要按(短路电流)非线性考虑。对这些和其他性能参数,确定它们的线性特性的通用程序在第4章~第6章中。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有修改)适用于本文件。
GB/T6495.2—1996 光伏器件 第2部分∶标准太阳电池的要求(idt IEC60904-2∶1989)
GB/T6495.3—1996 光伏器件 第3部分∶地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据(idt IEC 60904-3:1989)
GB/T6495.4—1996 晶体硅光伏器件的FV实测特性的温度和辐照度修正方法(idt IEC60891∶1987)
GB/T 6495.7—2006 光伏器件 第7部分∶光伏器件测量过程中引起的光谱失配误差的计算
(IEC60904-7:1998,IDT)
GB/T 6495.8—2002 光伏器件 第8部分∶光伏器件光谱响应的测量(IEC60904-8∶1998,IDT)
GB/T6495.9—2006 光伏器件 第9部分∶太阳模拟器性能要求(IEC60904-9∶1995,IDT)
GB/T 18210—2000 晶体硅光伏(PV)方阵I-V特性的现场测量(IEC61829∶1995,IDT)
GB/T18911—2002 地面用薄膜光伏组件 设计鉴定和定型(IEC61646∶1996,IDT)
SJ/T11209—1999 光伏器件 第6部分∶标准太阳电池组件的要求(IEC60904-6∶1994,IDT)
IEC61215∶1993 地面用晶体硅光伏(PV)组件 设计鉴定和定型(Crystalline silicon terrestrial photovoltaic(PV)modules—Design qualification and type approval)
3 仪器
3.1 测试仪器
用以下仪器控制和测量测试环境∶
a)一个测试用的光源(自然光或与GB/T6495.9要求一致的B级或优于B级的太阳模拟器)。
b) 任意的可在所关注的范围内改变辐照度的仪器,且不影响相对光谱辐射度分布和空间均匀性,如减光网或中性滤光镜。
注∶用于改变辐照度的设备和程序需经过辐射计验证。相对光谱辐射度分布的改变影响标准电池的短路电流变化不超过0.5%(见GB/T 6495.7和GB/T 6495.8)。*减光网是应用于大面积光照好的手段。
c) 一个已知短路电流与辐照度特性的关系的标准电池,这一关系需依照IEC相关标准利用绝对辐射计校准。
d) 在一定范围内改变被试样品温度所需的仪器。
c) 一种可控制被测样品和标准电池温度的方法,或移动的遮光物。
f) 一个合适的用来摆放被测样品和标准电池的固定架,使之在同一平面且与辐照光线垂直。
g) 一种监测被测样品和标准电池温度的方法,其精确度在±1℃,可重复性在±0.5℃。