JJF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1655—2017
太阳电池校准规范：光谱响应度
Calibration Specification for Solar Cells : Spectral Responsivity
2018-02-20实施
2017-11-20发布
国家质量监督检验检疫总局发布 JJF1655—2017
太阳电池校准规范：
光谱响应度
JJF 1655—2017
Calibration Specification for Solar Cells :
Spectral Responsivity
归口单位：全国光学计量技术委员会
主要起草单位：中国计量科学研究院
中国电子科技集团公司第十八研究所
参加起草单位：中国测试技术研究院
本规范委托全国光学计量技术委员会负责解释 JJF1655—2017
本规范主要起草人：
熊利民（中国计量科学研究院）孟海凤（中国计量科学研究院）王立功（中国电子科技集团公司第十八研究所）
参加起草人：
赫英威（中国计量科学研究院）曹远生（中国测试技术研究院） JJF1655—2017
目
录
引言
(IⅡ) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (3) (3) (3) (5) (6) (7) (9) (11)
范围 2 引用文件.. 3术语和计量单位 3.1 绝对光谱响应度· 3.2 相对光谱响应度· 3.3 AM1.5G条件 3. 4 标准测试条件. 4 概述· 5 计量特性…·
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校准条件. 6.1 环境条件。 6.2 测量标准及其他设备· 7 校准项目和校准方法 7. 1 校准前检查· 7. 2 光谱响应度校准. 8校准结果表达 9 复校时间间隔附录A 校准结果内页推荐格式附录B校准原始记录内页推荐格式附录 C 校准不确定度评定示例
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引言
本规范参照IEC60904-4：2009《光伏器件第4部分：太阳能参考装置建立校准溯源性的程序》（Photovoltaicdevices—Part42oo9：Referencesolardevices—Proce- duresforestablishingcalibrationtraceability）的相关规定，
本规范为首次发布。
Ⅱ JJF1655—2017
间的半导体制成。图1为太阳电池光生电原理的示意图，太阳电池受到光辐射后，其吸收光能激发电子和空穴（正电荷），产生电流，称为“光伏效应”。
负荷
负电极： N型半导体·
0
P型半导体。
+)
正电极。
电流方向
图1典型太阳电池原理示意图
太阳电池的光电响应只能在一定的光谱区内，且具有较强的光谱选择性。也就说太阳电池的光谱响应度在不同的波长是不同的
5计量特性
太阳电池光谱响应度的工作波长范围：300nm～1200nm。 光谱响应度范围：0.01A/W~0.6A/W。 注：以上指标不是用于合格性判别，仅供参考。
6校准条件 6.1环境条件 6.1.1温度：（23±5）℃。 6.1.2湿度：≤80%RH。 6.1.3电源电压：交流电源（220士10%）V。 6.1.4其他条件：清洁、无腐蚀性气体；无影响仪器正常工作的电磁场、机械振动，光学暗室条件。 6.2测量标准及其他设备
校准用计量器具和测量标准应经计量技术机构检定合格或校准，并在有效期内。 6.2.1光源：光源的波长范围覆盖太阳电池的工作波长范围（一般为300nm～ 1200m）建议采用氙灯和卤素灯双光源。直流稳压或稳流电源供电：连续可调：发光光源的最大变化小于0.3%（5min内）。可采用色温3000K的卤钨灯，并监测光源的不稳定性。 6.2.2单色仪：单色仪工作波长范围需覆盖太阳电池的工作波长范围（300nm~ 1200nm），波长最大允许偏差为士2nm。
2 JJF1655—2017
6.2.3偏置光源：对太阳电池进行测量时，需要偏置光与交变的单色光相叠加照射太阳电池，可用太阳模拟器作为偏置光源。 6.2.4斩波器：光束通过斩波器后变成交变的低频信号，斩波频率建议为5Hz～ 200 Hz。 6.2.5标准探测器：已知绝对光谱响应度的光电探测器或标准太阳电池，稳定性优于0.2%。 6.2.6监视探测器：用于监视光源稳定性的探测器，要求其性能稳定。 6.2.7锁相放大器：光谱响应测量中的关键设备，要求工作稳定、漂移优于5× 10-6/℃，线性优于0.2%。
7# 校准项目和校准方法 7.1校准前检查
检查被校太阳电池的光敏面和窗口状况，若存在影响校准结果准确度的裂纹、斑点、气泡和划痕等缺陷，则不予校准。
开始校准前，确保被校太阳电池和校准用计量器具应在校准环境中放置以达到温度平衡，一般放置不少于12h。 7.2光谱响应度校准 7.2.1校准原理和校准装置示意图
本规范是根据IEC60904-4所描述的差分光谱响应度（DSR，Differentialspectral responsivity）标准方法，采用替代对比的方式对太阳电池的光谱响应度进行校准。在工作波长范围内：按一定的波长间隔先测量标准探测器信号，再在加偏置光但其他条件均相同的情况下，测量被校太阳电池信号；或者逐个波长对标准探测器和被校太阳电池进行替代对比测量。通过标准探测器量值溯源到国际单位制，如图2所示。
陷阱探测器
标准探测器
太阳电池
图2 溯源途径框架图
校准装置示意图如图3所示。
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