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儀表網 儀表標準】由福建省計量科學研究院和山東省計量科學研究院等單位起草的《光伏用反射標準板校準規范》已完成征求意見稿,特向全國有關單位征求意見。
光伏用反射標準板一般由高純度硫酸鋇(BaSO4)、氧化鎂(MgO)或聚四氟乙烯等粉體材料壓制而成,也可用經過研磨的乳白玻璃或陶瓷材料,根據其反射參數值的不同可分為標準白板、標準灰板和標準黑板。反射標準板用于校準光伏用光譜反射
測量儀器,并可標定其配套的反射工作板,實現量值溯源。光伏用光譜反射測量儀器主要是對光伏行業領域中太陽能電池片在制絨、擴散、鈍化及表面鍍膜等工藝階段的光譜反射參數進行測量,是保障太陽能電池片在各階段加工質量的重要儀器。光伏用反射標準板不僅用來校準光譜反射測量儀器的準確性,而且可對其配套工作板的反射參數進行量值標定。因此,光伏用反射標準板的校準方法及結果對光譜反射測量儀器的測量準確性來說十分關鍵。目前,光伏行業領域內各生產、使用及檢測等單位大多配備有光伏用反射標準板,用以校準和標定光譜反射測量儀器,保障太陽能電池片在各加工階段反射參數的測量準確性。
然而,目前國內外并沒有針對光伏用反射標準板的檢定規程或是校準規范。在光伏行業領域內,太陽能電池片等光伏材料由于其特有的光譜響應及吸收特性,對反射參數測量的光譜范圍有著較高的要求,一般要包含300nm~1100nm波長范圍,涵蓋了紫外、可見和近紅外的波段。光伏用反射標準板的光譜反射參數及太陽光譜積分反射參數值的校準測量方法也要根據光伏行業領域內的實際應用需
求進行專門制定。國內與反射標準板相關的《JJG453-2002 標準色板檢定規程》中,僅對380nm~780nm波長范圍可見光波段的顏色參數做了要求,而且該規程中標準色板的使用范圍、應用目的及檢定方法等內容均不能滿足光伏用反射標準板量值傳遞的實際使用需求。
因此,制定光伏用反射標準板校準規范具有重要的意義,該規范將統一光伏用反射標準板的校準方法和校準設備,保障太陽能電池片等光伏材料光譜反射參數測量的準確性,對國內光伏產業的發展將起到良好的推動作用。
JJF 1071-2010《國家計量校準規范編寫規則》、JJF 1001-2011《通用計量術語及定義》、JJF 1032-2005《光學輻射計量名詞術語及定義》和 JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》共同構成支持本規范制定工作的基礎性系列規范。
本校準規范主要由引言、范圍、引用文件、術語和定義、概述、計量特性、校準條件、校準項目和校準方法及附錄等主要部分組成。具體內容和說明如下:
1. 引言
本校準規范編制的基礎性說明,其中引用了 JJF 1032-2005《光學輻射計量名詞術語及定義》。
2. 范圍
規定了本規范的適用范圍。由于光伏用反射標準板的特殊性,故特別指出適用范圍為光伏行業領域。
3.引用文件
說明了本規范編制所引用的文件。包括了 JJF1601-2016《漫反射測量光譜儀校準規范》、JJG 453-2002《標準色板檢定規程》、GB/T 3948-2008《標準照明體和幾何條件》和 ISO 9845-1:2022《太陽能 地面不同接收條件下的太陽光譜輻照度 第 1 部分:大氣質量 1.5 的法向直接輻照度和半球向太陽輻照度》。本規范引用了 GB/T 3948-2008 中關于反射測量幾何條件的分類和規定,引用了最新發布的 ISO 9845-1:2022 標準中的太陽光譜輻照度分布數據。
4. 術語和定義
除去引用文件中所包含的通用性術語和定義,對本規范特有的相關術語和定義作了說明,共有 5 條,分別為光譜反射比、光譜反射因數、太陽光譜輻照度、太陽光譜積分反射比和太陽光譜積分反射因數,均為本規范中常用的術語和定義。
5. 計量特性
說明了標準板需要校準的項目和要求,包括外觀、光譜反射比/反射因數、太陽光譜積分反射比/反射因數和年變化量。
雖然為校準規范,但考慮到標準板表面的平整和清潔程度對其量值的影響較大,因此將外觀列為了校準項目之一,并要求其表面平整、清潔、顏色均勻,無擦痕、裂紋、霉斑、條紋和斑點等缺陷。
光譜反射比/反射因數和太陽光譜積分反射比/反射因數是標準板的主要校準項目,之所以將反射比和反射因數同時列出并以斜線加以區分,是因為二者的測量方法相同,但根據 JJF 1032-2005 中對二者的定義,不同的反射測量幾何條件對應不同的反射測量結果----反射因數或反射比,它們具有不同的代表符號。
本規范將反射比和反射因數同時列出并以斜線加以區分,并在附錄 D 中詳細說明了反射測量幾何條件的分類及其對應的反射測量結果。
ISO 9845-1:2022 標準給出的太陽光譜輻射包含了 280nm~4000nm,但考慮到大部分太陽能電池的光譜響應因素以及本規范的適用性,本規范將基本的波長范圍定為不小于 300nm~1100nm,以滿足絕大部分反射標準板使用者的需求。
6. 校準條件
對校準的環境條件、校準儀器提出了要求。為保障反射標準板校準的準確性,在校準環境中要求沒有會引起標準板污染或腐蝕的灰塵和氣體。
校準用設備包括光譜光度計和參比標準白板,由于光譜光度計需要使用參比標準白板進行 100%的基線校準,因此要求參比標準白板的光譜反射參數大于0.9,并標注對應的測量幾何條件。
7. 校準項目和校準方法
校準項目為光譜反射比/反射因數、太陽光譜積分反射比/反射因數和年變化量。
光譜反射比/反射因數項目可由光譜光度計的波長—反射比/反射因數的掃描功能進行校準測量。太陽光譜積分反射比/反射因數需根據光譜反射比/反射因數的測量結果,通過太陽光譜輻照度分布數據加權計算得出。ISO 9845-1:2022標準給出了最新的 280nm~4000nm 波長范圍的標準太陽光譜輻照度分布數據,通常情況下,反射標準板僅需要 300nm~1100nm 之間的太陽光譜輻照度分布,且波長間隔一般為 5nm 或 10nm。客戶如有特殊要求,可自行查閱 ISO 9845-1:2022中太陽光譜輻照度分布數據。
8. 附錄
包括了原始記錄、證書格式、校準結果的不確定度評定,以及反射測量的幾何條件分類和太陽光譜輻照度分布。
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