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7GB/T6495.10—202X/IEC60904-10:2020光伏器件第10部分:線(xiàn)性相關(guān)性和線(xiàn)性特性測(cè)量方法本文件規(guī)定了用于測(cè)量光伏器件的任何電氣參數(shù)(Y)相對(duì)于測(cè)試參數(shù)(X)的依賴(lài)性,以及確定這種依賴(lài)性接近理想線(xiàn)性(直線(xiàn))函數(shù)的程度的程序。它還提供了如何考慮與理想線(xiàn)性相關(guān)性的偏差,以及如何指導(dǎo)處理光伏器件電氣參數(shù)的非線(xiàn)性。典型的器件參數(shù)是短路電流ISC、開(kāi)路電壓VOC和最大功率Pmax。典型的試驗(yàn)參數(shù)為溫度T和輻照度G。本文件中的相同原理可適用于任何其他試驗(yàn)參數(shù),并適當(dāng)調(diào)整用于改變參數(shù)本身的程序。光伏組件和系統(tǒng)的性能評(píng)估,以及從一組溫度和輻照度到另一組溫度和輻照度的性能轉(zhuǎn)換,通常依賴(lài)于線(xiàn)性方程的使用(參見(jiàn)IEC60891、IEC61853-1、IEC61829和IEC61724-1)。本文件規(guī)定了線(xiàn)性相關(guān)性測(cè)試方法、數(shù)據(jù)分析和結(jié)果驗(yàn)收的要求,以確保這些線(xiàn)性方程將給出令人滿(mǎn)意的結(jié)果。這些要求還規(guī)定了可使用線(xiàn)性方程組的溫度和輻照度范圍。本文件還提供了一個(gè)程序,無(wú)論根據(jù)9.7中設(shè)定的限值將其歸類(lèi)為線(xiàn)性還是非線(xiàn)性,說(shuō)明了如何校正短路電流ISC與光伏器件輻照度(線(xiàn)性)的理想線(xiàn)性依賴(lài)關(guān)系之間的偏差。對(duì)于使用太陽(yáng)模擬器以及在自然陽(yáng)光下進(jìn)行的測(cè)量,考慮了光譜輻照度分布和光譜失配的影響。本文件所述的測(cè)量方法適用于所有光伏器件,但用于多結(jié)光伏器件需慎重,要在器件上或在某些情況下在具有相同技術(shù)的等效器件上進(jìn)行,且該器件根據(jù)IEC61215相關(guān)部分中設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)是穩(wěn)定的。這些測(cè)量應(yīng)在所有需要線(xiàn)性器件或規(guī)定非線(xiàn)性器件限制的測(cè)量和校正程序之前進(jìn)行。本文件中使用的主要方法基于擬合程序,其中線(xiàn)性(直線(xiàn))函數(shù)擬合到一組測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn){Xi,Yi}。線(xiàn)性函數(shù)使用最小二乘擬合計(jì)算程序,在最高級(jí)的分析中,該程序還考慮了測(cè)量的擴(kuò)展組合不確定度(k=2)。在短路電流數(shù)據(jù)與輻照度的情況下,線(xiàn)性函數(shù)穿過(guò)原點(diǎn)。還計(jì)算了測(cè)量數(shù)據(jù)與理想線(xiàn)性函數(shù)的偏差,并規(guī)定了允許偏差百分比的限值。第6章在自然陽(yáng)光下和使用太陽(yáng)模擬器進(jìn)行的測(cè)量、第7章差分光譜響應(yīng)度測(cè)量和第8章通過(guò)雙燈和N燈法進(jìn)行的測(cè)量中描述了確定Y(X)依賴(lài)性與線(xiàn)性(直線(xiàn))函數(shù)的偏差的程序。第9章給出了確定線(xiàn)性函數(shù)偏差的數(shù)據(jù)分析。當(dāng)一個(gè)器件滿(mǎn)足第9章第7款要求時(shí),它被認(rèn)為是特定測(cè)量依賴(lài)性Y(X)的線(xiàn)性。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;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。IEC60891,光伏器件I-V特性的溫度和輻照度修正方法IEC60904-1,光伏器件第1部分光伏電流-電壓特性的測(cè)量IEC60904-1-1,光伏器件第1-1部分多結(jié)光伏器件電流-電壓特性的測(cè)量8GB/T6495.10—202X/IEC60904-10:2020IEC60904-1-2,光伏器件第1-2部分雙面光伏器件電流-電壓特性的測(cè)量IEC60904-2,光伏器件第2部分標(biāo)準(zhǔn)光伏器件的要求IEC60904-3,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(cè)量原理IEC60904-7,光伏器件第7部分光伏器件測(cè)量的光譜失配修正計(jì)算方法IEC60904-8,光伏器件第8部分光伏器件光譜響應(yīng)的測(cè)量IEC60904-8-1,光伏器件第8-1部分多結(jié)光伏器件光譜響應(yīng)的測(cè)量IEC60904-9,光伏器件第9部分太陽(yáng)模擬器特性分級(jí)IEC61215,地面光伏組件設(shè)計(jì)鑒定和類(lèi)型IEC61724-1,光伏系統(tǒng)性能第1部分監(jiān)控IEC61836,太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)-術(shù)語(yǔ)、定義和符號(hào)ISOTS28037,直線(xiàn)校準(zhǔn)功能的確定和使用3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1線(xiàn)性相關(guān)性光伏器件參數(shù)對(duì)測(cè)試參數(shù)的任何一般線(xiàn)性(直線(xiàn))依賴(lài)關(guān)系。例如,光伏器件的一個(gè)常見(jiàn)線(xiàn)性關(guān)系是光伏器件開(kāi)路電壓和溫度之間的關(guān)系。3.2線(xiàn)性描述光伏器件短路電流與輻照度的一定比例的線(xiàn)性相關(guān)性。注1:物理學(xué)中的線(xiàn)性概念也適用于光伏器件,它意味著兩個(gè)變量之注2:測(cè)量到光伏電池非線(xiàn)性的主要來(lái)源之一是串聯(lián)電阻,即使在光電流是線(xiàn)性的情況下,可能導(dǎo)致光伏電池的短路電流是非線(xiàn)性的。本文件中所有方法是關(guān)于短路電流的非線(xiàn)性問(wèn)題,而非3.3限流結(jié)在給定照明條件下產(chǎn)生最低光電流的多結(jié)光伏器件中的結(jié)。4器件選擇測(cè)量程序應(yīng)適用于全尺寸器件。如果不能,則應(yīng)使用與被測(cè)全尺寸器件在結(jié)構(gòu)和材料上等效的小樣品來(lái)測(cè)試線(xiàn)性特性。根據(jù)IEC61215的相關(guān)部分,全尺寸器件和等效器件應(yīng)是穩(wěn)定的。但是,測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器件(如IEC60904-2所定義)的線(xiàn)性特性不得使用等效樣品。9GB/T6495.10—202X/IEC60904-10:2020當(dāng)與被測(cè)線(xiàn)性相關(guān)性相關(guān)的物理特性與全尺寸光伏器件相同時(shí),小樣品被視為等同于被測(cè)全尺寸在被測(cè)光伏器件(DeviceUnderTest-被測(cè)器件)。該要求適用于特性參數(shù)與輻照度及與溫度的關(guān)系。此外,電氣連接圖也應(yīng)完整呈現(xiàn)。特別當(dāng)輻照度為試驗(yàn)參數(shù)時(shí),小器件(包括包裝)的相關(guān)光學(xué)特性應(yīng)與所代表器件的光學(xué)特性相同。例如,該要求包括使用全尺寸器件中使用的相同類(lèi)型的前玻璃(包括絨面和折射率)和相同的孔徑角。如果兩側(cè)都有起作用的光伏器件(雙面光伏器件,應(yīng)符合IEC60904-1-2,上述要求適用于器件的正面和背面。當(dāng)小器件無(wú)法達(dá)到與全尺寸器件的等效性時(shí),測(cè)量結(jié)果報(bào)告應(yīng)說(shuō)明其有效性限制。5裝置5.1所有程序的通用要求除非另有明確規(guī)定,以下要求和建議適用于所有線(xiàn)性相關(guān)性和所有測(cè)量程序。以下子條款給出了每種測(cè)量所用儀器的具體要求和建議。在使用前,應(yīng)仔細(xì)評(píng)估具有寬連續(xù)譜上強(qiáng)烈峰值特征的光源,例如氙氣源或一些基于發(fā)光二極管(LED)的燈。事實(shí)上,對(duì)于某些光伏器件和/或技術(shù),光譜響應(yīng)度可能會(huì)隨溫度和輻照度水平而變化。因此,隨著溫度或輻照度的變化,它可以通過(guò)燈光譜中的各種發(fā)射線(xiàn)。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),它可能會(huì)導(dǎo)致性能變化,主要與光譜響應(yīng)率的帶隙區(qū)域與相同波長(zhǎng)范圍內(nèi)的實(shí)際光譜輻照度之間的相互作用的變化有關(guān)。如果在每種具體情況下都沒(méi)有正確評(píng)估這種可能性,那么這種變化可能會(huì)被誤解為偏離線(xiàn)性相關(guān)性,而事實(shí)并非如此。然而,根據(jù)測(cè)得的被測(cè)器件光譜響應(yīng)度作為溫度或輻照度的函數(shù)(取決于適用的條件)和測(cè)得的光譜輻照度,可以通過(guò)根據(jù)IEC60904-7進(jìn)行光譜失配(SpectralMismatch-SMM)計(jì)算來(lái)計(jì)算該效應(yīng)的大小,作為溫度或輻照度的函數(shù)(取決于適用的條件)。參考書(shū)目中有一些關(guān)于如何做到這一點(diǎn)的指導(dǎo)。然后,光譜失配(SMM)計(jì)算可作為光譜失配(SMM)校正應(yīng)用于所有溫度(25℃或1000W/m2以外的輻照度水平)下的每次測(cè)量(取決于適用的情況)。如果光譜失配(SMM)在整個(gè)溫度范圍內(nèi)的變化不大于1%,或輻照度的變化不大于±0.5%,則可將其作為光譜失配(SMM)不確定度的組成部分納入測(cè)量不確定度計(jì)算中。晶體硅的帶隙會(huì)因溫度變化而改變。當(dāng)測(cè)試參數(shù)為輻照度時(shí),用于改變輻照度的器件和程序應(yīng)使用光譜輻射計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證。這適用于除適用于單個(gè)電池的雙燈法和N燈法以及通過(guò)差分光譜響應(yīng)度進(jìn)行的線(xiàn)性測(cè)量以外的所有測(cè)量程序。只有同時(shí)滿(mǎn)足以下條件時(shí),才允許使用輻射計(jì)替代光譜輻射計(jì):a)標(biāo)準(zhǔn)器件在光譜上與被測(cè)器件匹配,并且b)測(cè)量線(xiàn)性度的裝置是一個(gè)太陽(yáng)模擬器,僅與濾光元件一起使用,濾光元件與光譜無(wú)關(guān)。為了減少輻照度為測(cè)試參數(shù)的所有測(cè)量中熱負(fù)荷的變化,從而在整個(gè)測(cè)量序列中提高被測(cè)器件的溫度穩(wěn)定性,可以通過(guò)在光束和測(cè)試平面之間插入合適的過(guò)濾器來(lái)減少能量低于被測(cè)器件能帶隙的光的紅外部分。GB/T6495.10—202X/IEC60904-10:2020在通過(guò)兩燈或N燈方法對(duì)單個(gè)光伏電池進(jìn)行線(xiàn)性測(cè)量的情況下,光譜輻照度的變化和光源的空間不均勻性并不重要,因此沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行限制。相反,當(dāng)光伏器件由串聯(lián)電池構(gòu)成時(shí),兩燈或N燈方法中的光源應(yīng)符合IEC60904-9規(guī)定的BBA級(jí)或更高級(jí)別,覆蓋被測(cè)器件的區(qū)域。對(duì)于單電池和串聯(lián)光伏器件,在測(cè)量每個(gè)所需三組信號(hào)所需的時(shí)間段內(nèi),光的短期不穩(wěn)定性(STI,定義見(jiàn)IEC60904-9)應(yīng)小于0.5%(見(jiàn)8.1)。如果無(wú)法實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),則應(yīng)使用一個(gè)光敏監(jiān)測(cè)設(shè)備(例如光電二極管)單獨(dú)監(jiān)測(cè)每個(gè)光源;然后,應(yīng)使用其讀數(shù)校正被測(cè)器件的短路電流信號(hào),以確定燈的時(shí)間不穩(wěn)定性。在任何情況下,未校正的輻照度變化應(yīng)包括在測(cè)量不確定度計(jì)算中。在特定條件下,對(duì)于所有受影響的測(cè)量程序,相對(duì)光譜輻照度分布的變化可被視為對(duì)整體測(cè)量不確定度的不確定度貢獻(xiàn),而不是系統(tǒng)地進(jìn)行校正。應(yīng)滿(mǎn)足的條件是,相對(duì)光譜輻照度分布的變化不得導(dǎo)致被測(cè)器件短路電流的光譜不匹配(光譜失配(SMM))變化超過(guò)±0.5%(光譜失配(SMM)計(jì)算參考IEC60904-7)。關(guān)于試驗(yàn)平面上輻照度的空間均勻性(IEC60904-9),由于輻照度水平的變化而產(chǎn)生的任何變化不應(yīng)導(dǎo)致被測(cè)器件短路電流的變化超過(guò)±0.5%。如果被測(cè)器件是多結(jié)器件,在改變輻照度水平時(shí),應(yīng)仔細(xì)考慮測(cè)試平面上光譜輻照度的空間變化。尤其是,它不應(yīng)導(dǎo)致限流結(jié)相對(duì)于IEC60904-3定義的相關(guān)參考光譜下的限流結(jié)發(fā)生變化。此外,在計(jì)算多結(jié)器件的線(xiàn)性度之前,還應(yīng)按照IEC60904-1-1:2017第7條的要求,計(jì)算每個(gè)輻照度水平下的適當(dāng)光譜失配(SMM)。當(dāng)試驗(yàn)參數(shù)為溫度時(shí),在測(cè)量不確定度計(jì)算中應(yīng)考慮被測(cè)器件溫度的均勻性。一般來(lái)說(shuō),不確定度計(jì)算應(yīng)始終通過(guò)明確考慮使用中的特定設(shè)置和進(jìn)行的測(cè)量來(lái)完成(更多細(xì)節(jié)見(jiàn)9.2)。5.2自然陽(yáng)光或太陽(yáng)模擬器下測(cè)量所有線(xiàn)性相關(guān)性的裝置以下器件應(yīng)用于任何線(xiàn)性相關(guān)性。如果沒(méi)有明確給出規(guī)范,則應(yīng)將所列項(xiàng)目視為任何試驗(yàn)參數(shù)的要a)IEC60904-1或其相關(guān)部分中列出的在自然陽(yáng)光或模擬陽(yáng)光下測(cè)量被測(cè)器件I-V曲線(xiàn)所需的設(shè)備。如果線(xiàn)性相關(guān)測(cè)量(相對(duì)于輻照度或溫度)是參考電池,則設(shè)備可能僅限于測(cè)量短路電流(ISC)所需的設(shè)備。b)主動(dòng)控制被測(cè)器件和標(biāo)準(zhǔn)器件溫度的裝置。或者,在自然陽(yáng)光下或使用穩(wěn)態(tài)太陽(yáng)模擬器進(jìn)行測(cè)量時(shí),使用長(zhǎng)脈沖光源或可移動(dòng)陰影限制光暴露的方法。c)如果測(cè)試參數(shù)是輻照度(見(jiàn)6.4),則需要更換設(shè)備在不影響相對(duì)光譜輻照度分布和空間一致性。d)如果試驗(yàn)參數(shù)是溫度(見(jiàn)6.5),則在相關(guān)范圍內(nèi)改變被測(cè)器件溫度所需的設(shè)備或方法。5.3差分光譜響應(yīng)度測(cè)量短路電流的所有線(xiàn)性相關(guān)性的裝置a)根據(jù)IEC60904-8(單結(jié)器件)或IEC60904-8-1(多結(jié)器件)測(cè)量被測(cè)器件差分光譜響應(yīng)度的設(shè)備,重復(fù)性等于或小于讀數(shù)的±0.5%。b)如果測(cè)試參數(shù)是溫度,則在相關(guān)范圍內(nèi)改變被測(cè)器件溫度所需的設(shè)備。GB/T6495.10—202X/IEC60904-10:20205.4雙燈法測(cè)量短路電流線(xiàn)性度的裝置不需要標(biāo)準(zhǔn)器件。需要以下設(shè)備:a)可單獨(dú)控制的兩個(gè)光源A和B,組合光源A+B可實(shí)現(xiàn)的測(cè)試面積內(nèi)總輻照度至少高達(dá)相關(guān)范圍的上限。光源A和B可以是兩個(gè)單獨(dú)的燈、兩組燈或一個(gè)燈,其前面有合適的遮罩,以模擬雙燈設(shè)置(示例見(jiàn)參考文獻(xiàn))。為便于達(dá)到起始輻照度水平,建議光源的光譜分布在足夠?qū)挼牟ㄩL(zhǎng)范圍,以覆蓋被測(cè)器件光譜響應(yīng)強(qiáng)的波長(zhǎng)范圍的至少三分之二。此外,光譜分布的紅外部分的影響應(yīng)根據(jù)其對(duì)根據(jù)5.4c)保持器件溫度的影響進(jìn)行評(píng)估。注1:為了減少熱負(fù)荷的變化,從而提高整個(gè)測(cè)量序列中被測(cè)器件的溫度穩(wěn)定性,可以通過(guò)在光束和測(cè)試平面之間插入合適的過(guò)濾器,減少能量低于被測(cè)器件b)測(cè)量被測(cè)器件短路電流所需的設(shè)備,重復(fù)性為不低于±0.1%。c)控制被測(cè)器件溫度的設(shè)備,如有必要,將其保持在目標(biāo)溫度的±1℃范圍內(nèi)。如果未使用標(biāo)準(zhǔn)器件,則可采用迭代方法將輻照度范5.5N燈法短路電流線(xiàn)性度測(cè)量裝置該裝置與雙燈法相同,不同之處在于需要兩個(gè)以上的光源(1,…,N)。單個(gè)光源應(yīng)在被測(cè)器件中產(chǎn)生大致相同的短路電流。6自然陽(yáng)光或模擬陽(yáng)光下測(cè)量線(xiàn)性和其他線(xiàn)性相關(guān)性的程序6.1自然陽(yáng)光的附加一般要求除5.1中規(guī)定的一般條件外,僅當(dāng)滿(mǎn)足以下條件時(shí),才能在自然陽(yáng)光下進(jìn)行測(cè)量:a)輻射面內(nèi)總輻照度至少與感興趣范圍的上限G0一樣高。b)由短期振蕩(例如,由于云層、薄霧或煙霧)引起的輻照度變化小于標(biāo)準(zhǔn)器件測(cè)量的總平面內(nèi)輻照度的±2%。應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)器件對(duì)這些變化進(jìn)行校正。c)風(fēng)速小于2m/s。6.2自然陽(yáng)光下安裝6.2.1將標(biāo)準(zhǔn)電池與被測(cè)器件共面安裝在±2°傾角范圍內(nèi),以便兩者在±5°范圍內(nèi)與直射太陽(yáng)光束垂直;連接到必要的儀器上。應(yīng)在同一天的幾個(gè)小時(shí)內(nèi)盡快進(jìn)行以下子條款中所述的測(cè)量,以將光譜條件變化的影響降至最低。如果標(biāo)準(zhǔn)器件在光譜上與被測(cè)器件不匹配,或者當(dāng)測(cè)試參數(shù)為溫度時(shí),則需要根據(jù)IEC60904-7進(jìn)行光譜失配(SMM)計(jì)算。6.2.2如果被測(cè)器件和標(biāo)準(zhǔn)器件配備有溫度控制裝置,則將控制裝置設(shè)置在所需水平。如果未使用溫度控制裝置,且對(duì)被測(cè)器件進(jìn)行了遮陽(yáng)處理,只要遮陽(yáng)允許將其穩(wěn)定在限制范圍內(nèi),在開(kāi)始測(cè)量之前,讓被測(cè)器件穩(wěn)定在目標(biāo)溫度的±1℃范圍內(nèi)。為了使被測(cè)器件溫度接近目標(biāo)值,允許對(duì)器件進(jìn)行預(yù)冷或預(yù)熱。標(biāo)準(zhǔn)器件也應(yīng)在其平衡溫度±1℃范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。對(duì)于被測(cè)器件和標(biāo)準(zhǔn)器件,如果在至少90秒內(nèi)對(duì)每個(gè)器件進(jìn)行至少三次連續(xù)溫度測(cè)量,且所有測(cè)量值均保持在要求的溫度范圍內(nèi),則認(rèn)為溫度穩(wěn)定。6.3安裝太陽(yáng)模擬器GB/T6495.10—202X/IEC60904-10:20206.3.1在太陽(yáng)模擬器的試驗(yàn)平面內(nèi),將被測(cè)器件和標(biāo)準(zhǔn)器件共面安裝在±2°范圍內(nèi),以便兩者在±5°范圍內(nèi)與光束中心線(xiàn)垂直。連接到必要的儀器上。6.3.2如果被測(cè)器件和標(biāo)準(zhǔn)器件配備有溫度控制裝置,則將控制裝置設(shè)置在所需水平。如果未使用溫度控制,即使這意味著改變室溫是必要的和可行的,則允許被測(cè)器件和標(biāo)準(zhǔn)器件在其平衡溫度±1℃內(nèi)穩(wěn)定溫度。在穩(wěn)態(tài)太陽(yáng)模擬器的情況下,可在自然陽(yáng)光下使用可拆卸的遮光罩,以控制被測(cè)器件和標(biāo)準(zhǔn)器件的溫度。對(duì)于被測(cè)器件和標(biāo)準(zhǔn)器件,如果在至少90秒內(nèi)對(duì)每個(gè)器件進(jìn)行至少三次連續(xù)溫度測(cè)量,且所有測(cè)量值均保持在要求的溫度范圍內(nèi),則認(rèn)為溫度穩(wěn)定。6.3.3將測(cè)試平面上的輻照度設(shè)置為關(guān)注范圍的上限G0,在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件(即AM1.5,1000W/m2,25℃,簡(jiǎn)稱(chēng)為:STC)(見(jiàn)公式(1))下,測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器件的短路電流(IRC)及其校準(zhǔn)值(IRC,STC)。6.4測(cè)量值與輻照度的線(xiàn)性相關(guān)性6.4.1根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)器件的測(cè)得短路電流(IRC)及其在STC下的校準(zhǔn)值(IRC,STC)計(jì)算初始輻照度G0,根據(jù)公式(1)進(jìn)行校正,以便通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)器件短路電流的相對(duì)溫度系數(shù)(αRC)來(lái)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)器件(Tm,RC)的測(cè)量溫度。(1)式中:R0,norm——是根據(jù)本文件確定的線(xiàn)性系數(shù),表明標(biāo)準(zhǔn)器件在輻照度G0下的非線(xiàn)性;1000——是總輻照度的STC值,單位為W/m2;25——是結(jié)溫的STC值,單位為℃。6.4.2在不影響空間均勻性和光譜輻照度分布的情況下,將被測(cè)器件上的輻照度降低至Gi值(如5.1所要求)。被測(cè)器件上的輻照度可通過(guò)以下方法之一降低,這些方法相互替代;如果未明確提及任何器件,則該方法可在自然陽(yáng)光下以及太陽(yáng)模擬器中使用:a)通過(guò)使用尺寸適合完全覆蓋被測(cè)器件的校準(zhǔn)、均勻密度網(wǎng)或素色濾光器。如果選擇該方法,則標(biāo)準(zhǔn)器件應(yīng)保持不被過(guò)濾器覆蓋,以便能夠測(cè)量未過(guò)濾的入射輻照度。未經(jīng)過(guò)濾的光不得到達(dá)被測(cè)器件。注1:如果認(rèn)為密度網(wǎng)或過(guò)濾器的校準(zhǔn)受特定測(cè)量條件的影響,則可將其視為未校準(zhǔn),并可遵循下一項(xiàng)中描述的相b)通過(guò)使用未經(jīng)校準(zhǔn)的均勻密度網(wǎng)或素色濾光器,其尺寸適合至少單獨(dú)完全覆蓋被測(cè)器件和標(biāo)準(zhǔn)器件。此外,如果散射單元不能同時(shí)覆蓋兩個(gè)器件,則應(yīng)滿(mǎn)足以下條件:1)為便于在自然陽(yáng)光下進(jìn)行測(cè)量,標(biāo)準(zhǔn)器件應(yīng)放置在被測(cè)器件附近的試驗(yàn)平面上,并放置在太陽(yáng)模擬器上進(jìn)行測(cè)量的相同位置;2)對(duì)于自然陽(yáng)光下的測(cè)量,僅當(dāng)輻照度的短期變化小于標(biāo)準(zhǔn)器件測(cè)量的總面積內(nèi)輻照度的1%時(shí),才允許使用該方法;3)對(duì)于太陽(yáng)模擬器,僅當(dāng)根據(jù)IEC60904-9,太陽(yáng)模擬器的時(shí)間穩(wěn)定性至少為A級(jí)時(shí),才允許使用該方法;GB/T6495.10—202X/IEC60904-10:20204)輻照度水平應(yīng)由標(biāo)準(zhǔn)器件按照被測(cè)器件的順序測(cè)量,散射單元交替安裝在任一器件上。5)在測(cè)量輸出期間,未經(jīng)過(guò)濾的光不得到達(dá)被測(cè)器件或標(biāo)準(zhǔn)器件。對(duì)于方法6.4.2a)和b),網(wǎng)狀過(guò)濾器的最大線(xiàn)性開(kāi)口尺寸應(yīng)小于標(biāo)準(zhǔn)器件和被測(cè)器件最小線(xiàn)性尺寸的1%,否則可能因定位而產(chǎn)生可變誤差。此外,在太陽(yáng)模擬器上進(jìn)行測(cè)量時(shí),網(wǎng)格的孔徑應(yīng)遠(yuǎn)大于厚度,以限制可能的光譜輻照度變化。如果選擇了上述使用中性密度過(guò)濾器的方法之一,且過(guò)濾器將安裝在限制被測(cè)光伏器件前孔徑角的支架上,則應(yīng)將同一支架與光伏器件一起使用,前提是后者隨后用作輻照度測(cè)量的參比器件。注2:光學(xué)中性密度濾光片的透射率變化在指定波長(zhǎng)范圍內(nèi)通??梢赃_(dá)到10%,在c)通過(guò)使用此類(lèi)過(guò)濾器,在燈具外殼(有時(shí)稱(chēng)為遮罩)中配備均勻密度過(guò)濾器的太陽(yáng)模擬器。如果選擇此方法,標(biāo)準(zhǔn)器件應(yīng)接收與被測(cè)器件相同的過(guò)濾輻照度。d)在太陽(yáng)模擬器中,通過(guò)增加測(cè)試平面和光源之間的距離,同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)器件保持與被測(cè)器件共面。注3:該方法僅適用于有限的輻照度范圍,因?yàn)檩椪斩葟?100W/m到100W/m(按照IEC61853味著將試驗(yàn)平面移動(dòng)到距離光源約為原平面三倍的距離。在用于模塊組件測(cè)量的大面積太陽(yáng)模擬器上,這通常會(huì)超過(guò)20米,而在用于電池的太陽(yáng)模擬器上,這大約是30厘米或更多。然而,在實(shí)際條件下,該方法足以在IEC60904-1允許的輻照度范圍內(nèi)測(cè)試光伏器件的線(xiàn)性度,以便根據(jù)IEC60891將I-V曲線(xiàn)測(cè)量值校正為STCe)通過(guò)使用一個(gè)或多個(gè)光學(xué)透鏡。應(yīng)注意確保附加光學(xué)元件不會(huì)顯著改變被測(cè)器件和標(biāo)準(zhǔn)器件均響應(yīng)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的相對(duì)光譜輻照度(如5.1所要求)。此外,附加光學(xué)元件的引入不應(yīng)顯著改變輻照度的空間均勻性;當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)器件和被測(cè)器件在同一位置連續(xù)測(cè)量時(shí),后者被認(rèn)為是次要的,并且它們是第4條意義上的等效光伏器件。f)如果太陽(yáng)模擬器具有多個(gè)相等的光源,可以通過(guò)改變照亮試驗(yàn)平面的光源數(shù)量來(lái)獨(dú)立遮擋。應(yīng)注意避免光譜輻照度和不同輻照度水平下的空間均勻性發(fā)生顯著變化(如5.1所要求)。g)對(duì)于太陽(yáng)模擬器,如果符合5.1中規(guī)定的一般要求,則通過(guò)調(diào)整光源的強(qiáng)度。應(yīng)注意避免光譜輻照度和不同輻照度水平下的空間均勻性發(fā)生顯著變化。6.4.3計(jì)算被測(cè)器件上的輻照度水平Gi,如下所示:6.4.3.1對(duì)于方法6.4.2a),如果標(biāo)準(zhǔn)器件不用于測(cè)量輻照度水平Gi:(2)式中:G0——是通過(guò)公式(1)計(jì)算:ki——是過(guò)濾元件的校準(zhǔn)參數(shù)(即透射光的分?jǐn)?shù))。6.4.3.2對(duì)于方法6.4.2b)至6.4.2g其中標(biāo)準(zhǔn)器件用于測(cè)量輻照度水平Gi:GB/T6495.10—202X/IEC60904-10:2020式中:IRC,i——是標(biāo)準(zhǔn)器件在輻照度Gi下測(cè)得的短路電流;IRC,STC——是標(biāo)準(zhǔn)器件在STC處短路電流的校準(zhǔn)值;RC,i——是標(biāo)準(zhǔn)器件在輻照度Gi下短路電流的相對(duì)溫度系數(shù),單位為%/℃;Tm,RC,i——是在輻照度Gi下測(cè)量期間標(biāo)準(zhǔn)器件的溫度;1000——是總輻照度的STC值,單位為W/m2;25——是結(jié)溫的STC值,單位為℃;Ri,norm——是根據(jù)本文件計(jì)算的,用于解釋輻照度Gi下標(biāo)準(zhǔn)器件非線(xiàn)性的線(xiàn)性系數(shù)。6.4.4確保在數(shù)據(jù)記錄期間,被測(cè)器件和標(biāo)準(zhǔn)器件的溫度穩(wěn)定在±1℃范圍內(nèi),且標(biāo)準(zhǔn)器件測(cè)量的總輻照度在±2%范圍內(nèi)保持恒定(或,如果適用,6.4.2b中給出的下限)。6.4.5對(duì)于每個(gè)輻照度水平(包括G0),移除陰影(如果使用),并立即同時(shí)讀取以下所有讀數(shù):a)根據(jù)公式(3)計(jì)算輻照度Xi(等于Gi)的標(biāo)準(zhǔn)器件的溫度Tm,RC和短路電流IRC,b)電氣性能參數(shù)Yi和被測(cè)器件的溫度Tm,DUT。6.4.6重復(fù)步驟6.4.2至6.4.5,以覆蓋整個(gè)感興趣的輻照度范圍。數(shù)據(jù)采集的周期性應(yīng)將整個(gè)感興趣的輻照度范圍劃分為至少六個(gè)盡可能等距的間隔。如果有必要對(duì)I-V曲線(xiàn)進(jìn)行校正,使其符合目標(biāo)條件,而非面內(nèi)總輻照度(例如溫度則應(yīng)根據(jù)IEC60891進(jìn)行校正,并根據(jù)IEC60904-7進(jìn)行光譜失配(SMM)計(jì)算。6.5測(cè)量值與溫度的線(xiàn)性關(guān)系6.5.1通過(guò)下列方法之一改變被測(cè)器件的溫度如果未明確提及任何器件,則該方法可應(yīng)用于自然陽(yáng)光下以及任何類(lèi)型的太陽(yáng)模擬器:a)使用溫度控制器將被測(cè)器件溫度調(diào)節(jié)至所需值;b)在自然陽(yáng)光下或使用穩(wěn)態(tài)太陽(yáng)模擬器,暴露和遮蔽被測(cè)器件朝向自然或模擬陽(yáng)光,以達(dá)到并保持所需的溫度c)在自然陽(yáng)光下或使用穩(wěn)態(tài)太陽(yáng)模擬器時(shí),讓被測(cè)器件自然升溫。在這種情況下,在預(yù)熱期間定期執(zhí)行6.5.3中的數(shù)據(jù)記錄程序,并穩(wěn)定到目標(biāo)溫度,每次數(shù)據(jù)采集可通過(guò)簡(jiǎn)單地符合6.5.2中給出的要求來(lái)確保;GB/T6495.10—202X/IEC60904-10:2020d)對(duì)于脈沖太陽(yáng)模擬器,使用能夠?qū)崿F(xiàn)并保持被測(cè)器件溫度在目標(biāo)值的任何適當(dāng)方法。6.5.2確保在每個(gè)數(shù)據(jù)采集期間,被測(cè)器件和標(biāo)準(zhǔn)器件的溫度穩(wěn)定在±1℃范圍內(nèi),并且在自然陽(yáng)光下,標(biāo)準(zhǔn)器件測(cè)量的總面內(nèi)輻照度保持恒定在±2%范圍內(nèi)。如果遵循自然預(yù)熱方法(見(jiàn)6.5.1c)),則允許將受試器件預(yù)冷卻至低于環(huán)境空氣溫度的溫度,以覆蓋所需的溫度范圍。使用離散溫度步進(jìn)的方法不得與自然預(yù)熱方法在不同溫度下的單個(gè)測(cè)量序列中混合使用。6.5.3對(duì)于每個(gè)溫度水平,移除遮光罩(如使用),同時(shí)讀取被測(cè)器件的溫度Xi和電氣性能參數(shù)Yi,以及標(biāo)準(zhǔn)器件的溫度Tm,RC和短路電流IRC。6.5.4重復(fù)步驟6.5.1至6.5.3。溫度值應(yīng)使感興趣的范圍以至少六個(gè)近似相等的增量跨越。應(yīng)根據(jù)IEC60904-7進(jìn)行光譜失配(SMM)校正,即使標(biāo)準(zhǔn)器件在光譜上與被測(cè)器件匹配。只有在整個(gè)溫度范圍內(nèi),光譜失配(SMM)的變化不大于1%時(shí),才可將其作為測(cè)量不確定度計(jì)算的一部分。特別是在溫度依賴(lài)性測(cè)量以及光譜響應(yīng)隨溫度變化的光伏技術(shù)情況下。后者確實(shí)會(huì)產(chǎn)生光譜失配(SMM),而光譜失配(SMM)又會(huì)隨著溫度的變化而變化。如果被測(cè)器件的光譜響應(yīng)度在關(guān)注的溫度范圍內(nèi)的幾個(gè)溫度下可用,則可以對(duì)這種溫度相關(guān)的光譜失配(SMM)進(jìn)行系統(tǒng)校正?;蛘?,可以基于相同器件類(lèi)型的光譜響應(yīng)度7差分光譜響應(yīng)度測(cè)量短路電流的線(xiàn)性特性和其他線(xiàn)性相關(guān)性的程序7.1線(xiàn)性特性測(cè)量7.1.1按照IEC60904-8(適用于單結(jié)器件)和IEC60904-8-1(適用于多結(jié)器件)的規(guī)定,在感興趣的輻照度范圍內(nèi),以至少六個(gè)近似相等的增量,測(cè)量作為偏光輻照度函數(shù)的絕對(duì)差分光譜響應(yīng)度。絕對(duì)微分光譜響應(yīng)度用符號(hào)表示:(λ,Isc,bias(Gb))式中:ISC,bias(Gb)——是由偏壓光輻照度Gb產(chǎn)生的被測(cè)器件短路電流。7.1.2除第7.1.1點(diǎn)外,測(cè)量相對(duì)微分光譜響應(yīng)度2rel(λ,ISC,bias(Gb))并使用以下公式將其縮放至絕對(duì)微分光譜響應(yīng)度:(λ,Isc,biasGb=F×rel(λ,Isc,biasGb (4)比例因子F由下式給出:式中:ISC,CAL——是被測(cè)器件的校準(zhǔn)短路電流,根據(jù)通過(guò)校準(zhǔn)的任何所需標(biāo)準(zhǔn)光譜輻照度可能不同于IEC60904-8中規(guī)定的方法;GB/T6495.10—202X/IEC60904-10:2020GCAL=EAMx(λ)dλ——是校準(zhǔn)被測(cè)器件時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)光譜輻照度的積分;標(biāo)準(zhǔn)光譜輻照度AMx的相對(duì)光譜響應(yīng)度如下所示:7.1.3計(jì)算微分響應(yīng)度AMx(Isc,bias(Gb))通過(guò)加權(quán)絕對(duì)值差分光譜響應(yīng)度(λ,Isc,bias(Gb))(來(lái)自7.1.1或7.1.2)在每個(gè)給定偏差下根據(jù)以下公式,參考光譜AMx的電流ISC,biss(Gb)其中,AMx是要考慮的相關(guān)參考光譜。注:如果相關(guān)光譜是IEC60904-3所列出的光譜之一,則AMx等于AM1.5或AM1.57.1.4通用參考光譜AMx和輻照度E下的短路電流ISC(G)可通過(guò)求解以下公式進(jìn)行數(shù)值推導(dǎo):7.1.5建議確保偏光的相對(duì)光譜分布不會(huì)隨輻照度水平發(fā)生顯著變化。對(duì)于多結(jié)器件,每個(gè)結(jié)響應(yīng)的光譜帶之間的平衡也不應(yīng)發(fā)生顯著變化,并且應(yīng)保持與IEC60904-3中給出的相關(guān)參考光譜對(duì)應(yīng)的相同光譜平衡。7.2短路電流與溫度的線(xiàn)性相關(guān)性測(cè)量7.2.1按照IEC60904-8(適用于單結(jié)光伏器件)和IEC60904-8-1(適用于多結(jié)光伏器件)的規(guī)定,在相關(guān)溫度范圍內(nèi),以至少三個(gè)近似相等的增量測(cè)量作為溫度函數(shù)的差分光譜響應(yīng)度。7.2.2除了對(duì)每個(gè)溫度值執(zhí)行7.1中所述的完整程序外,還可以通過(guò)兩個(gè)連續(xù)步驟測(cè)量短路電流與溫度的線(xiàn)性關(guān)系:7.2.2.1對(duì)相對(duì)光譜響應(yīng)率srel,STC(λ)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量;7.2.2.2測(cè)量相對(duì)微分光譜響應(yīng)度rel(λ,T,ISC,bias(Gb))作為溫度T的函數(shù),在恒定的偏置光下為Gb。后者的強(qiáng)度應(yīng)足以產(chǎn)生短路電流ISC,biss至少等于STC、ISC,STC處短路電流的30%。7.2.2.3在前一點(diǎn)重復(fù)測(cè)量至少三個(gè)其他溫度值,以便將整個(gè)感興趣的溫度范圍劃分為至少三個(gè)大致相等的間隔。7.2.3對(duì)于溫度依賴(lài)性測(cè)量,對(duì)于光譜響應(yīng)率隨溫度變化的光活性材料,應(yīng)仔細(xì)評(píng)估光譜發(fā)射具有強(qiáng)烈峰值特征的偏壓光源,例如氙氣源或一些LED燈。事實(shí)上,當(dāng)差分光譜響應(yīng)度穿過(guò)強(qiáng)或弱發(fā)射的窄帶時(shí),這些光源可能會(huì)在被測(cè)器件感知的偏光強(qiáng)度中產(chǎn)生人為變化。在多結(jié)器件的情況下,應(yīng)更仔細(xì)地考慮這種影響,對(duì)于多結(jié)器件,通過(guò)向整個(gè)被測(cè)器件施加外部偏置電壓(見(jiàn)IEC60904-8-1)來(lái)產(chǎn)生被測(cè)結(jié)的短路電流條件。此外,由于偏置電壓在很大程度上取決于未被測(cè)結(jié)的溫度,對(duì)于多結(jié)器件,應(yīng)在每個(gè)溫度水平下正確設(shè)置偏置電壓后進(jìn)行溫度依賴(lài)性測(cè)量。GB/T6495.10—202X/IEC60904-10:2020注:如果在每個(gè)溫度水平下未重置偏置電壓,則由于被測(cè)結(jié)的不同設(shè)8雙燈或N燈法測(cè)量短路電流線(xiàn)性特性的程序8.1背景如果光伏器件是線(xiàn)性的,那么當(dāng)器件被兩個(gè)光源A和B照亮?xí)r,其產(chǎn)生的短路電流等于各個(gè)光源產(chǎn)生的短路電流之和。在數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)中,這由以下公式表示:(9)式中:IA+B——是燈A和B(即光源A+B)照射被測(cè)器件的短路電流;A或IB——是一個(gè)燈(A或B)照射被測(cè)器件、其他燈發(fā)出的光被遮擋時(shí)的短路電流。該方法的優(yōu)點(diǎn)有兩個(gè):無(wú)需標(biāo)準(zhǔn)器件,且僅針對(duì)串聯(lián)器件給出了總輻照度和光譜輻照度的空間不均勻性要求(見(jiàn)5.1)。這種方法的缺點(diǎn)是,它只能應(yīng)用于嚴(yán)格大于2倍的總輻照度范圍。實(shí)際上,在燈A(或B)產(chǎn)生的水平和燈A+B產(chǎn)生的水平之間的輻照度范圍(定義的子范圍)內(nèi),沒(méi)有通過(guò)該方法測(cè)量的信息。由于光譜輻照度空間分布的變化可能會(huì)對(duì)被測(cè)器件結(jié)間的電流平衡產(chǎn)生影響,因此不建議將此方法用于多結(jié)光伏器件。如果該方法用于測(cè)量多結(jié)光伏器件的線(xiàn)性度,應(yīng)注意在測(cè)量過(guò)程中不引入電流平衡變化。8.2雙燈法測(cè)量程序8.2.1將被測(cè)器件連接至儀器,以測(cè)量ISC。8.2.2如果使用溫度控制器,將被測(cè)器件的溫度設(shè)置為相關(guān)值,并將其保持在±1℃范圍內(nèi)。8.2.3開(kāi)始測(cè)量前,分別設(shè)置光源A和B。為此,在光源A+B的照明下,監(jiān)測(cè)被測(cè)器件的短路電流ISC,并以任何適當(dāng)?shù)姆绞秸{(diào)整各個(gè)光源,直到ISC等于校準(zhǔn)值ISC,CAL。這樣,組合光源A+B給出的總面內(nèi)輻照度(標(biāo)記為GDUT,CAL)與被測(cè)器件校準(zhǔn)時(shí)的總面內(nèi)輻照度相對(duì)應(yīng)。或者,通過(guò)使用可選標(biāo)準(zhǔn)器件(包括光譜失配校正),將輻照度設(shè)置為GDUT,CAL。注:對(duì)于雙燈法,被測(cè)器件的校準(zhǔn)值通常標(biāo)記為I,因?yàn)樗灰欢ㄔ?000W/m下測(cè)量。8.2.4在繼續(xù)之前,讓光源穩(wěn)定下來(lái),如果需要和可能,微調(diào)其強(qiáng)度,使光源A+B測(cè)量的ISC等于ISC,CAL,在穩(wěn)定后的不確定度范圍內(nèi)。在這種情況下,如果調(diào)整后測(cè)得的短路電流與調(diào)整前測(cè)得的短路電流偏差超過(guò)1%,則讓電源進(jìn)一步穩(wěn)定。當(dāng)兩個(gè)光源A和B在被測(cè)器件中產(chǎn)生大致相同的短路電流時(shí),即當(dāng):IA?IB注:這相當(dāng)于理想線(xiàn)性器件的I的一半。8.2.5測(cè)量短路電流I*A+B,I*A,I*B和Iroom(即兩個(gè)光束被阻斷時(shí)的短路電流)。前三個(gè)量是被測(cè)器件短路電流,也包括背景電流Iroom。然后計(jì)算純粹由光源產(chǎn)生的短路電流,如下所示:GB/T6495.10—202X/IEC60904-10:2020IA+B=I+B?Iroom IA=I?Iroom IA=I?Iroom 8.2.6將燈穩(wěn)定在組合光源A+B的面內(nèi)總輻照度的方便值后,重復(fù)步驟8.2.5。這些方便值可能大于GDUT,CAL,具體取決于感興趣的總輻照度范圍。在任何情況下,輻照度GDUT,CAL應(yīng)包括在線(xiàn)性測(cè)量涵蓋的整個(gè)范圍內(nèi),所有測(cè)量的子范圍應(yīng)至少有一個(gè)輻照度值與至少一個(gè)其他子范圍相同。如果定義Iroom的背景條件沒(méi)有改變(例如,通過(guò)改變?cè)囼?yàn)平面前面的過(guò)濾網(wǎng)),則不需要在每個(gè)輻照度水平重復(fù)測(cè)量Iroom。8.2.7可通過(guò)使用適當(dāng)?shù)臑V光片或遮光元件,通過(guò)改變燈具與試驗(yàn)平面之間的距離,通過(guò)改變每個(gè)燈具的光強(qiáng)度,或通過(guò)減少A和B中光源的數(shù)量(如果后者是燈組)來(lái)改變輻照度。光強(qiáng)度的變化僅適用于單結(jié)光伏器件,且在5.1中規(guī)定的要求范圍內(nèi),因?yàn)樗ǔR馕吨l(fā)射光的光譜分布發(fā)生變化,在某些情況下,與其他強(qiáng)度相比,可能會(huì)改變多結(jié)器件內(nèi)結(jié)的平衡。8.2.8繼續(xù)該過(guò)程(步驟8.2.5至8.2.7),直到測(cè)量出所有感興趣的輻照度,包括GDUT,CAL。8.3N燈法測(cè)量程序8.3.1對(duì)于雙燈法,遵循步驟8.2.1至8.2.4,并進(jìn)行適當(dāng)修改。例如,源A+B應(yīng)表示為源,定義為所有可用單個(gè)源(即源1+2+…+N)的總和。8.3.2在8.2.5的示例中,測(cè)量組合電源和所有單獨(dú)電源產(chǎn)生的短路電流,其中A+B應(yīng)表示為:?jiǎn)蝹€(gè)短路電流總計(jì)為N。這些短路電流構(gòu)成一組測(cè)量數(shù)據(jù)。8.3.3綜合源產(chǎn)生的ISC應(yīng)逐個(gè)測(cè)量由單個(gè)N個(gè)光源產(chǎn)生的信號(hào),以減少燈不穩(wěn)定性的影響。8.3.4此外,測(cè)量至少一種光源組合產(chǎn)生的短路電流,用于單個(gè)燈和所有N個(gè)燈之間的每個(gè)其他輻照度水平,即:a)有兩個(gè)來(lái)源(例如:1+2);b)然后是三個(gè)來(lái)源(例如:1+2+3);d)最后與N-1來(lái)源一起。例如:1+2+3+…+(N-1)如果可能,應(yīng)對(duì)每個(gè)附加輻照度水平重復(fù)測(cè)量單個(gè)短路電流。例如,當(dāng)有5個(gè)燈(N=5,燈的編號(hào)從1到5)且它們的組合輻照度為1000W/m2時(shí),可通過(guò)選擇以下選項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)額外的中間輻照度水平:a)燈1與燈3、燈4和燈5一起達(dá)到800W/m2,即五個(gè)燈一起達(dá)到的總輻照度的4/5;b)燈2與燈3和燈4一起達(dá)到600W/m2,即五個(gè)燈一起達(dá)到的總輻照度的3/5;c)燈1和燈3一起達(dá)到400W/m2,即五個(gè)燈一起達(dá)到的總輻照度的2/5。9線(xiàn)性相關(guān)性和線(xiàn)性特性的計(jì)算GB/T6495.10—202X/IEC60904-10:20209.1概述在測(cè)量過(guò)程中,驗(yàn)證除被評(píng)估參數(shù)外的任何參數(shù)是否在允許范圍內(nèi)保持恒定。當(dāng)它們不是測(cè)量相關(guān)性的試驗(yàn)參數(shù)時(shí),可根據(jù)IEC60891和IEC60904-7對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限值內(nèi)的溫度或輻照度變化進(jìn)行分析校正,使其符合目標(biāo)條件,或?qū)⑵浒ㄔ诰€(xiàn)性相關(guān)性測(cè)量的整體不確定度計(jì)算中。這可能是一個(gè)迭代過(guò)程,當(dāng)確定與線(xiàn)性相關(guān)性的偏差以及確定更精確的校正系數(shù)時(shí),應(yīng)更新該過(guò)程。這里包含的數(shù)據(jù)分析基于這樣一個(gè)假設(shè),即線(xiàn)性依賴(lài)關(guān)系由基于最小二乘線(xiàn)性擬合方法的回歸線(xiàn)很好地描述。為便于描述,本文報(bào)告的數(shù)據(jù)分析顯示了最簡(jiǎn)單的情況。將普通最小二乘直線(xiàn)擬合到測(cè)量的數(shù)據(jù)集{Xi,Yi},測(cè)量不確定度不作為擬合計(jì)算的輸入(見(jiàn)ISOTS28037:2010的5.8)。然而,由于需要進(jìn)行線(xiàn)性相關(guān)性測(cè)量的不確定度計(jì)算,建議采用加權(quán)最小二乘問(wèn)題(見(jiàn)ISOTS28037:2010第6條其中Yi的標(biāo)準(zhǔn)不確定度用作計(jì)算加權(quán)最小二乘直線(xiàn)校準(zhǔn)函數(shù)的權(quán)重計(jì)算。注:ISOTS28037中討論了處理更復(fù)雜情況(如X和Y之間的相關(guān)不確定性)的其他方法,請(qǐng)用戶(hù)參考這些方法,9.2測(cè)量不確定度評(píng)估不確定度計(jì)算應(yīng)明確考慮使用中的具體設(shè)置和進(jìn)行的測(cè)量。因此,應(yīng)評(píng)估所有在試驗(yàn)中產(chǎn)生電氣性能參數(shù)意外變化的器件修改,并在可能的情況下進(jìn)行校正,或在每次測(cè)量的整體不確定度計(jì)算中明確考慮。有關(guān)如何執(zhí)行此任務(wù)的指導(dǎo),請(qǐng)參閱參考書(shū)目。示例1:此類(lèi)非期望變化的一個(gè)示例是,如果測(cè)試平面上的輻照度均勻性隨輻照度水平變化,則可能會(huì)影響線(xiàn)性測(cè)示例2:另一個(gè)不期望的變化可能是在一系列溫度依賴(lài)性測(cè)量期間,當(dāng)工作溫度發(fā)生變化時(shí),被測(cè)器件中的溫度均一般而言,IEC60904-7定義的光譜失配(SMM)也應(yīng)針對(duì)特定測(cè)量和儀器進(jìn)行評(píng)估,并在測(cè)量的整體不確定度計(jì)算中進(jìn)行校正或包括在內(nèi)。在后一種情況下,除線(xiàn)性測(cè)量外,可從代表該類(lèi)型器件的具有統(tǒng)計(jì)意義的結(jié)果中得出一般考慮,且不確定度貢獻(xiàn)可基于這些結(jié)果。9.3一般線(xiàn)性相關(guān)性偏差的確定9.3.1一般情況對(duì)于性能特征斜率,如ISC,VOC,Pmax溫度,通過(guò)對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)點(diǎn){Xi,Yi}應(yīng)用線(xiàn)性最小二乘擬合方法,計(jì)算測(cè)量函數(shù)Y(X)與理想線(xiàn)性相關(guān)性的偏差。線(xiàn)性擬合產(chǎn)生一組預(yù)測(cè)值,計(jì)算如下:(13)式中:i——是被測(cè)電氣參數(shù)的預(yù)測(cè)值,基于數(shù)據(jù)集{Xi,Yi}的線(xiàn)性最小二乘最佳擬合;m——是計(jì)算的斜率;b——是線(xiàn)性擬合的計(jì)算截距。GB/T6495.10—202X/IEC60904-10:2020注2:I、V和P溫度的各自斜率定義了相應(yīng)的溫度最大系數(shù)(見(jiàn)IECTS61836或IEC60891)。本文件可用對(duì)于每個(gè)測(cè)量點(diǎn),計(jì)算回歸線(xiàn)描述的理想線(xiàn)性相關(guān)性的百分比變化NLDi,如下所示:NLDi=percentagedeviationfromlinearfunction=iyii測(cè)試參數(shù)Xi的每個(gè)值都有一個(gè)值NLDi。9.4短路電流與輻照度非線(xiàn)性關(guān)系的測(cè)定本計(jì)算程序適用于ISC與輻照度的所有測(cè)量程序,9.5中所述的雙燈法和9.6中所述的N燈法除外。該程序的基礎(chǔ)是,理想光伏器件的短路電流對(duì)輻照度的依賴(lài)性通過(guò)比例來(lái)描述:Isc(c×G)=c×Isc(G) 其中c是一個(gè)比例常數(shù)?;赑V被測(cè)器件(通常在STC下)的校準(zhǔn)測(cè)量,公式(15)可寫(xiě)成:式中;G——是測(cè)量被測(cè)器件短路電流ISC時(shí)的輻照度;GDUT,CAL——是校準(zhǔn)被測(cè)器件時(shí)的輻照度(通常為1000W/m2ISC,CAL——是被測(cè)器件短路電流的校準(zhǔn)值。短路電流與輻照度的非線(xiàn)性NL定義為測(cè)量ISC與應(yīng)用公式(16)中的比例預(yù)期值之間的百分比偏差。因此,NL首先被稱(chēng)為光伏器件短路電流的函數(shù),然后通過(guò)使用校準(zhǔn)值ISC,CAL作為參考點(diǎn),將其轉(zhuǎn)換為輻照度的函數(shù)。對(duì)于每個(gè)輻照度Xi,線(xiàn)性偏差百分比NLi計(jì)算如下:式中;Yi——是測(cè)量的被測(cè)器件短路電流;ISC,CAL——是是短路電流的校準(zhǔn)值;GDUT,CAL——是校準(zhǔn)被測(cè)器件時(shí)的輻照度;Xi=Gi——是測(cè)量Yi時(shí)的輻照度??梢愿鶕?jù)ISOTS28037中描述的程序進(jìn)行深入分析,包括所有測(cè)量點(diǎn)的不確定度,同時(shí)始終向被測(cè)器件的校準(zhǔn)值歸一化,以便在ISC等于ISC,CAL時(shí),NLi等于零。線(xiàn)性因子Ri,norm通過(guò)以下公式求得GB/T6495.10—202X/IEC60904-10:2020根據(jù)定義,當(dāng)ISC等于ISC,CAL時(shí),它等于1。可通過(guò)公式(3)計(jì)算針對(duì)測(cè)量其的光伏器件非線(xiàn)性校正的輻照度Gi,corr。9.5雙燈法測(cè)定短路電流與輻照度的非線(xiàn)性關(guān)系以下步驟是必要的,以便根據(jù)雙燈法的測(cè)量結(jié)果獲得線(xiàn)性偏差。本文所述程序源自光度法中常用的數(shù)據(jù)分析(參考文獻(xiàn)請(qǐng)參見(jiàn)參考書(shū)目并進(jìn)行調(diào)整,以參考光伏器件1)對(duì)于每三組由公式(10)至(12)定義的短路電流IiA+B、IiA和IiB,計(jì)算Rloc,i2)現(xiàn)在考慮變量空間{ISC,R},其中R是指整體短路電流(相當(dāng)于輻照度)范圍的比值。3)考慮測(cè)量的子范圍k,其中包含最接近其上限的值ISC,CAL。通過(guò)對(duì)點(diǎn){Ikave,Rloc,k}和{IkA+B,1}應(yīng)用線(xiàn)性擬合,計(jì)算校準(zhǔn)值ISC,CAL的局部比值Rloc,CAL,其中Ikave短路電流IkA和IkB。4)通過(guò)計(jì)算以下各項(xiàng),將該子范圍的局部比率Rloc,k轉(zhuǎn)換為全局比率Rk:式中:R(ISC,CAL)——是校準(zhǔn)值與整體關(guān)注范圍的比值。根據(jù)定義,它被設(shè)置為1;RkkA+B)——是短路電流子范圍k的上限(IkA+B)的比率,現(xiàn)在與整體關(guān)注范圍相關(guān);mk和bk——是分別是通過(guò)點(diǎn){ISC,CAL,1}和{IkA+B,1/Rloc,CAL}的線(xiàn)性擬合的斜率和截距(分別在公式(20)和(21)中定義)。5)計(jì)算最近第j子范圍的Rj值(至少有一個(gè)點(diǎn)應(yīng)與第k子范圍重疊)。為此,首先用公式(23)計(jì)算最接近第k個(gè)子范圍的第j個(gè)子范圍限值的插值:式中:jA+B——第j個(gè)子范圍的上限,與第k個(gè)子范圍相比,第j個(gè)子范圍的輻照度較低;mk和bk——與公式(22)中的相同。公式(23)使用符號(hào)表示上限,但它也可能適用于與初始第k子范圍相比輻照度更高的重疊子范圍。在后一種情況下,插值所考慮的短路電流為Ijave,如本款第2)步所定義,而不是IjA+B值.6)然后,將剛剛為插值點(diǎn){IjA+B,Rj(IjA+B)}計(jì)算的比率與第j子范圍的局部比率結(jié)合起來(lái),以便:GB/T6495.10—202X/IEC60904-10:20207)對(duì)所有子范圍重復(fù)步驟5)至6),始終使用公式(23)插值下一個(gè)子范圍的上限,下一個(gè)子范圍與上一個(gè)子范圍重疊,用于向下輻照度水平,或上一個(gè)子范圍的下限。8)對(duì)于每個(gè)Ri(Iiave)值,計(jì)算非線(xiàn)性NLi為:NLi以百分比表示,并與短路電流值Iiave相關(guān),短路電流值Iiave是短路電流IiA和IiB的平均值。9)對(duì)于每個(gè)Ri,norm,可通過(guò)公式(3)計(jì)算輻照度Gi,corr,根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)光伏器件的非線(xiàn)性進(jìn)行校正。9.6N燈法測(cè)定短路電流與輻照度的非線(xiàn)性關(guān)系以下步驟是必要的,以獲得基于N燈法測(cè)量的線(xiàn)性偏差。本文描述的程序源自光度法中常用的數(shù)據(jù)分析(參考文獻(xiàn)請(qǐng)參見(jiàn)參考書(shū)目并進(jìn)行調(diào)整,以參考光伏器件校準(zhǔn)時(shí)的輻照度(通常為1000W/m2)。1)對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)集
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