太阳电池量子效率测试仪校准规范

　　上海千实精密机电科技有限公司行业资讯：由福建省计量科学研究院和山东省计量科学研究院等单位起草的《太阳电池量子效率测试仪校准规范》已完成征求意见稿，特向全国有关单位征求意见。

　　太阳电池量子效率测试仪是用于测量各种太阳电池的光谱响应、量子效率、反射率、短路电流等指标的仪器，是太阳电池结构分析和电性能参数校准的重要测试设备。其主要结构包括：单色光光源系统、斩波器、单色仪、滤光片轮、光强监控探测器、偏置光光源系统、锁相放大器、前置放大器、控制系统、数据记录和处理软件等。其主要测量原理是通过强度可调的偏置光照射太阳电池，模拟其不同的工作状态，同时测量太阳电池在不同波长的单色光照射下产生的短路电流，从而得到太阳电池的光谱响应。

　　JJF 1001《通用计量术语及定义》、 JJF 1059.1《测量不确定度评定与表示》和 JJF1071《国家计量校准规范编写规则》共同构成支撑本规范编写的基础性系列规范。参考JJF 1150-2006 光电探测器相对光谱响应度校准规范；GB/T 2297-1989 太阳光伏能源系统术语；GB/T 6495.8-2002 光伏器件 第 8 部分：光伏器件光谱响应的测量等规程编制。

　　本规程针对太阳电池量子效率测试仪提出了专门的校准方法，包含适用范围、引用文件、术语和计量单位、概述、计量特性(包括单色光辐照度不均匀性、偏置光辐照度不均匀性、相对光谱响应测量示值误差、短路电流测量示值误差、反射率测量示值误差、波长示值误差等)、校准条件、校准项目和校准方法、校准结果表达、复校时间间隔等内容，同时在附录方面给出不确定度评定示例及原始记录格式。

　　校准环境条件：

　　1.环境温度：(20~40)℃。2.相对湿度：(20~80)%RH。3.电源：(220 ± 22)V，频率：(50±0.5)Hz。4.无明显机械振动，无电磁干扰，无易燃易爆和腐蚀性气体，无影响辐照度和光谱测量的杂散光。

　　测量标准及其他设备：

　　1.WPVS(World Photovoltaic Scale)标准太阳电池。应满足 IEC 60904-2 中规定的二级标准太阳电池的要求，为稳定的晶硅太阳电池。其光谱响应范围通常应覆盖(300～1200)nm，填充因子大于 65%，参考 WPVS(World Photovoltaic Scale)太阳电池的规格，电池本体包含一个电流信号输出口与一个温度信号输出口，两个信号输出口均采用四线法引出信号。内部电池片尺寸为(20 mm×20 mm)。

　　2.直流数字电压表。6位半以上直流数字源表，准确度等级应不低于0.01级。

　　3.I/V 变换器。变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 3%，并满足响应时间要求。

　　4.标准探测器。已知绝对或相对光谱响应的光电探测器，测量波长范围内应有足够高的绝对光谱响应度，较低的暗噪声，符合 JJF 1150-2006 中 6.2.1 的要求。参考 IEC 60904-8：2014 中 6.8建议采用硅(Si)、锗(Ge)或铟镓砷(InGaAs)光电探测器，不同的波长范围采用覆盖该波段的探测器或探测器组合进行校准。

　　5.参考电池片。应为稳定的晶硅太阳电池片，依据 IEC 61215-2:2016 中 4.19 进行短路电流变化率测试，其短路电流变化率应不超过±1%。

　　6.标准白板或标准灰板。标准白板和标准灰板反射率年变化率不超过±1.0%，直径 d 应不小于 25 mm，应至少能覆盖积分球的出光口。

　　7.窄带宽标准滤光片。建议峰值波长为(632.8±2.0)nm，(1330.0±2.0)nm 的滤光片或相应波长范围内的窄带标准滤光片，U≤0.6 nm(k=2)。

　　8.标准线光谱灯。建议特征波长为 253.652 nm、365.016 nm、435.833 nm、546.075 nm、696.543 nm和 912.297 nm 的汞-氩氖灯或相应波长范围内的标准线光谱灯源。

　　校准结果表达：

　　根据被检仪器校准结果出具校准证书，校准证书应至少应包含以下信息：a) 标题：“校准证书”；b) 实验室名称和地址；c) 进行校准的地点(如果与实验室的地址不同)；d) 证书的性标识(如编号)，每页及总页数的标识；e) 客户的名称和地址；f) 被校对象的描述和明确标识；g) 进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期；h) 如果与校准结果的有效性应用有关时，应对被校准样品的抽样程序进行说明；i) 校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；j) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；k) 校准环境的描述；l) 校准结果及其测量不确定度的说明；m) 对校准规范的偏离的说明；n) 校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识；o) 校准结果仅对被校准对象的有效性说明；p) 未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。

　　复校时间间隔：

　　复校时间间隔由仪器使用情况、使用者、仪器本身质量等因素决定，送检单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。建议仪器复校时间间隔长不超过12个月。

　　本规范为首次发布。本规范适用于波长范围为(280~1600)nm的太阳电池量子效率测试仪的校准。