ГОСТ Р МЭК 60904-9-2016

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПРИБОРЫ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

Часть 9

Требования к характеристикам имитаторов солнечного излучения

Photovoltaic devices. Part 9. Solar simulator performance requirements

ОКС 27.160

Дата введения 2017-10-01

     

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН на основе официального перевода на русский язык указанного в пункте 4 стандарта, который выполнен Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений" (ФГУП "ВНИИОФИ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 206 "Эталоны и поверочные схемы", подкомитетом ПК 10 "Оптико-физические измерения"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 декабря 2016 г. N 2047-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60904-9:2007* "Приборы фотоэлектрические. Часть 9. Требования к характеристикам имитаторов солнечного излучения" (IEC 60904-9:2007 "Photovoltaic devices - Part 9: Solar simulator performance requirements", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

     1 Предмет и область применения

Стандарты МЭК, относящиеся к фотоэлектрическим (ФЭ) приборам, накладывают требование использования определенных классов имитаторов солнечного излучения (ИСИ), соответствующих определенным видам испытаний. ИСИ могут использоваться либо для измерения эффективности ФЭ приборов, либо для испытаний на устойчивость к излучению. Настоящий стандарт устанавливает способы и средства классификации имитаторов. При измерении эффективности ФЭ приборов использование ИСИ высокого класса не исключает необходимости количественно оценивать влияние имитатора на результат измерения путем вычисления поправки на спектральное несоответствие, а также анализа влияния неравномерности освещенности в рабочей плоскости и временной нестабильности. В протоколе испытаний ФЭ приборов с использованием имитатора должен быть указан класс использованного имитатора и метод, примененный для количественной оценки влияния характеристик имитатора на результат измерения.

Целью настоящего стандарта является определение способов классификации ИСИ, предназначенных для лабораторных измерений параметров ФЭ приборов наземного применения. ИСИ делятся на три класса - А, В и С по каждой из их трех категорий, которые определяются критериями, связанными со спектральным соответствием, неравномерностью энергетической освещенности (ЭО) в рабочей плоскости и временной нестабильности. Настоящий стандарт предоставляет необходимую методологию для определения рейтинга ИСИ в каждой из этих категорий.

Другие стандарты МЭК, в которых установлены требования к классу используемых ИСИ, содержат ссылки на настоящий стандарт. Имитаторы, предназначенные для световой экспозиции, должны соответствовать требованиям, по крайней мере, класса ССС, где третья буква относится к долговременной нестабильности. Для измерения ФЭ эффективности необходим класс СВА, где третья буква означает краткосрочную нестабильность.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на приведенные ниже стандарты*. Для датированных ссылок применяют только указанное издание. Для недатированных ссылок применяют последнее издание указанного документа (со всеми поправками).

 ________________

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

IEC 60904-3: Photovoltaic devices - Part 3: Measurement principles for terrestrial photovoltaic (PV) solar devices with reference spectral irradiance data (Приборы фотоэлектрические. Часть 3. Измерение характеристик фотоэлектрических преобразователей с учетом стандартной спектральной плотности энергетической освещенности наземного солнечного излучения)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 имитатор солнечного излучения (solar simulator): Имитатор солнечного излучения (ИСИ) может быть использован в двух различных приложениях:

a) измерение вольтамперной характеристики (ВАХ).

b) световая экспозиция.

Энергетическая освещенность (ЭО) и спектр солнечного излучения искусственно имитируются с использованием технических приспособлений. Имитаторы обычно состоят из трех основных компонентов: 1 - источника(ов) излучения и блока(ов) питания для них; 2 - оптических элементов и фильтров, необходимых для адаптации излучения к требованиям определенного класса; 3 - средств управления имитатором. ИСИ должен быть маркирован в соответствии с режимом его работы: непрерывный режим, режим единичного импульса, или режим повторяющихся импульсов.

Примечание 1 - Для измерения ВАХ обычно используются два типа имитаторов: непрерывные и импульсные. Импульсные имитаторы, в свою очередь, можно разделить на имитаторы с длительными импульсами, позволяющими проводить полное измерение ВАХ в течение одной вспышки, и имитаторы с короткими импульсами, когда в течение одной вспышки проводится измерение только одной точки ВАХ.

Примечание 2 - Помимо источников излучения, их блоков питания и оптики, в состав имитаторов могут также входить системы сбора данных, электронные нагрузки и программное обеспечение, необходимые для измерения ВАХ. Требования к соответствующим методам измерений содержатся в других частях серии МЭК 60904.

3.2 рабочая плоскость (test plane): Плоскость предполагаемого размещения прибора, предназначенного для испытаний в условиях стандартного уровня ЭО.

3.3 рабочая область (designated test area): Область рабочей плоскости с равномерной освещенностью.

Примечание - По требованию может быть указана ее характерная геометрическая форма. Круговая форма является допустимой.

3.4 время выборки (data sampling time): Время, необходимое для регистрации единичного набора данных (ЭО, напряжение, ток). В случае одновременных измерений это время определяется характеристиками АЦ преобразователя. Для мультиплексорных систем скорость выборки равна скорости мультиплексирования.

Пример - Время мультиплексирования 1 мкс дает темп регистрации, равный 10 единичных данных в секунду.

Примечание - В связи с возможной временной задержкой из-за переходных колебаний в каждой точке регистрации данных темп регистрации будет определяться только системой сбора данных.

Время выборки данных используется для оценки временной стабильности.

3.5 время сбора данных (data acquisition time): Время, необходимое для регистрации кривой ВАХ целиком, или ее части.

Примечание 1 - Время сбора данных зависит от числа точек вольтамперной характеристики, и от времени задержки, которое может быть регулируемым.

Примечание 2 - В случае импульсных ИСИ время сбора данных относится к измерениям, проводимым в течение одной вспышки.

3.6 время регистрации ВАХ (time for acquiring the l-V characteristic): Если кривая ВАХ фотоэлектрического прибора измеряется по частям в течение нескольких последовательных вспышек, то полное время, необходимое для получения ВАХ целиком, представляет собой сумму времен сбора данных.

3.7 эффективная энергетическая освещенность (effective irradiance): ЭО может меняться в процессе сбора данных при измерении вольтамперной характеристики. В этом случае эффективной ЭО будем называть среднее по всем значениям ЭО, измеренным в индивидуальных точках.

Примечание - При выполнении коррекции ВАХ по ЭО необходимо учитывать требования стандарта МЭК 60891.

3.8 спектральный диапазон (spectral range): Стандартные значения спектральной плотности энергетической освещенности (СПЭО) суммарного солнечного излучения для воздушной массы AM 1.5 определены в документе МЭК 60904-3. Для оценки качества имитаторов настоящий стандарт ограничивает диапазон длин волн пределами от 400 нм до 1100 нм. Этот спектральный диапазон разбивается на 6 поддиапазонов (как показано в таблице 1), каждый из которых вносит определенный процентный вклад в суммарную ЭО.

3.9 спектральное соответствие (spectral match): Спектральное соответствие ИСИ определяется отклонением от стандартного спектра АМ1.5, приведенного в МЭК 60904-3. Процентные доли каждого из 6 спектральных интервалов в суммарной ЭО приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Распределение стандартной СПЭО суммарного солнечного излучения согласно МЭК 60904-3

3.10 неравномерность распределения ЭО в рабочей плоскости (non-uniformity of irradiance in the test plane):

,                       (1)

где максимальная (max ЭО) и минимальная (min ЭО) освещенности получены при сканировании рабочей области приемником излучения.

3.11 временная нестабильность ЭО (temporal instability of irradiance): Временная нестабильность определяется двумя параметрами:

a) Кратковременная нестабильность.

Определяется временем выборки при регистрации единичного набора данных (ЭО, ток, напряжение) при измерении ВАХ. Значение такой временной нестабильности может быть различным в разных точках кривой ВАХ. В этом случае кратковременная нестабильность определяется наихудшим случаем.

Если при испытании партии элементов или модулей не проводится непрерывного мониторинга ЭО, то кратковременная нестабильность определяется временем между двумя последовательными измерениями ЭО.

b) Долговременная нестабильность

Определяется следующими временными интервалами: