ГОСТ 28976-91

ГОСТ 28976-91
                                                                                            (МЭК 891-87)

                                   М Е Ж Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й                    С Т А Н Д А Р Т




                                                 ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ
                                                 ИЗ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ
                                                  МЕТОДИКА КОРРЕКЦИИ ПО ТЕМПЕРАТУРЕ И
                                                  ОБЛУЧЕННОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ
                                                     ВОЛЬТ-АМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ



                                                                Издание официальное
                              БЗ 3-2004




                                                           ИИ К ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
                                                                      Москва




требования энергетической эффективности здания

УДК 535.215.0025.001.4:006.354                                                                           Группа Е52


М   Е    Ж    Г   О   С    У   Д    А    Р   С   Т   В    Е   Н    Н   Ы    Й             С Т А Н Д А Р Т


  Ф О ТО ЭЛЕКТРИ ЧЕСКИЕ П РИ БО РЫ ИЗ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО
                         КРЕМ НИЯ

     Методика коррекции но температуре и облученности результатов                               ГОСТ
              измерения волы-амперной характеристики                                          28976-91
                                                                                            (МЭК 891-87)
 Photovoltaic devices of crystalline silicon. Procedures for temperature and irradiance
                corrections to measured current voltage characteristics
M КС 27.160
ОКСТУ 3480

                                                                                             Дата введения 01.01.92


     В настоящем стандарте представлены методики, по которым должна проводиться коррекция
по температуре и облученности результатов измерения вольт-амперной характеристики фотоэлект­
рических приборов, изготовленных из кристаллического кремния.

                                           1. ОБЛАСТЬ П РИ М ЕН ЕН И Я

     В настоящем стандарте приведены методики коррекции по температуре и облученности ре­
зультатов измерения вольт-амперных характеристик фотоэлектрических приборов из кристалличес­
кого кремния.
     Стандарт включает в себя методики для определения температурных коэффициентов, внутрен­
него последовательного сопротивления и коэффициента корреляции кривой. Эти методики приме­
нимы в диапазоне облученности ± 30 % уровня, при котором выполнены измерения.
      П р и м с ч а н и я:
      1. Настоящие методики применимы только для приборов с линейной характеристикой преобразования.
      2. Фотоэлектрическими приборами называют как одиночные солнечные элементы, так и сборочные узлы
и плоские модули.
     Для оценки приборов каждого типа используют разные параметры. Температурные коэффициенты модуля
или сборочного узла вычисляют по результатам их измерения для одиночного солнечною элемента. Внутреннее
последовательное сопротивление и коэффициент коррслиипи кривой должны измеряться отдельно для модуля
и сборочного узла.
      3. Термин испытуемый образец используют для обозначения любого из этих приборов.

                                         2. МЕТОДИКА КО РРЕКЦ И И

     Измеренная вольт-амперная характеристика должна быть приведена к виду, который она будет
иметь при стандартных условиях испытаний или при других выбранных значениях температуры и
облученности. Для этой цели должны использоваться следующие формулы:

                                        /,    Л + /«              +а ( -    Г ,);                             О)

                               У2 “ У, -     /ад - /,) - АЭД - г,) + (J(Г, - Г,),                             (2)
где /,. У, — координаты точек измеренной характеристики;
    /,, У2 — координаты соответствующих точек скорректированной характеристики;
        !$с — измеренное значение тока короткого замыкания испытуемого образца;
       1»к — измеренное значение тока короткого замыкания эталонного прибора:

Издание официальное                                                                         Перепечатка воспрещена

                                                                              © Издательство стандартов, 1991
                                                                         © ИГ1К Издательство стандартов. 2004

С. 2 ГОСТ 28976-91

 JSK — ток короткого замыкания эталонного прибора при стандартном (или другом заданном) значе­
        нии облученности;
  Тj — измеренное значение температуры испытуемого образца;
 Г 2 — стандартное (или другое заданное) значение температуры;
«, р — температурные коэффициенты тока и напряжения испытуемого образна при стандартной или
        другой заданной облученности в представляющем интерес температурном диапазоне;
  Лу — внутреннее последовательное сопротивление;
   К — коэффициент корреляции кривой.
      П р и м е ч а н и я:
      1. В приведенных уравнениях должна использоваться единая система единиц для всех величин.
      2. Обозначения физических величин взяты в соответствии с общими рекомендациями (Публикация
МЭК 27 «Обозначения буквенные, применяемые в электротехнике»).
      3. Символ V рекомендуется как резервный (Публикация МЭК 27).
      В настоящем стандарте буква У рекомендована как основной символ для обозначения напряжения,
поскольку его используют в литературе по фотоэлектричеству и электронике во многих странах мира.


                  3. О П РЕДЕЛЕН И Е ТЕМ ПЕРАТУРНЫ Х КО ЭФ Ф И Ц ИЕН ТО В

     Температурные коэффициенты тока а н напряжения р зависят от облученности и в меньшей
степени от температу ры.
     Коэффициенты предпочтительнее измерять на имитаторах солнечного излучения, используя
не менее двух солнечных элементов того же типа, площади и размеров, из которых изготовлен
модуль.
     Примечания:
     1. Любое несоответствие между измеренными солнечными элементами и теми, из которых изготовлен
модуль, может неблагоприятно влиять на точность коррекции вольт-амперной характеристики модуля.
     2. Предпочтительнее использовать импульсный имитатор, т. к. он создает меньший добавочный нагрев
солнечного элемента во время измерений.
      Методика измерений
     3.1. Установить на испытуемом солнечном элементе датчик температуры таким образом, чтобы
обеспечить измерение температу ры с погрешностью не более ± 0.5 ‘С.
     3.2. Испытуемый солнечный элемент установить на термосталфуемый столик, обеспечив
хороший тепловой контакт с поверхностью. Присоединить выводи датчика к управляющему блоку
для передачи контрольного сигнала.
     3.3. Испытуемый и эталонный солнечные элементы установить возможно ближе таким обра­
зом. чтобы их активные поверхности находились в рабочей плоскости имитатора.
     Отклонение нормали испытуемого и эталонного солнечных элементов от оси пучка излучения
не должно превышать ± 5 *С.
     3.4. Отрегулировать облученность в рабочей плоскости имитатора таким образом, чтобы ток
короткого замыкания эталонного солнечного элемента при температуре (25 ± 5) *С соответствовал
его градуировочному значению.
     3.5. Измерить ток короткого замыкания Isc и напряжение холостого хода У0< испытуемого
солнечного элемента в установившемся тепловом режиме при температуре, близкой к минимальной
заданного температурного диапазона.
      П р и м е ч а н и е . Если измерения проводят при температуре ниже температуры воздуха, го необходимо
учесть возможность конденсации влаги па активных поверхностях испытуемою и эталонного элементов.
Предупредить конденсацию влаги можно использованием потока сухого азота или помещением солнечных
элементов в вакуумную камеру.
     3.6. Повысить температуру испытуемого солнечного элемента приблизительно на К) "С и вновь
измерить lsc и Уос.
     Повторять эту процедуру, каждый раз увеличивая температуру приблизительно на 10 "С до
максимального заданного значения температурного диапазона.
     3.7. Повторить операции по пп. 3.1—3.6 со всеми испытуемыми солнечными элементами.
     3.8. Нанести на график значения IsC и Уос в функции температуры и построить соответствую­
щие зависимости по методу наименьших квадратов.

ГОСТ 2 8 9 7 6 -9 1 С . 3

     3.9. По наклону кривых, выражающих зависимости тока и напряжения от температуры, в
точках, лежащих посередине температурного диапазона, вычислить значения температурных коэф ­
фициентов     и |1с для каждого испытуемого элемента.
     3.10. Для модуля или сборочных узлов температурные коэффициенты сх и р вычисляют по
формулам:
                                           а=п,     о ,;                                               (3)

                                       Э-V fc .                                                        (4)
где nv — число параллельно соединенных солнечных элементов;
    и, — число последовательно соединенных солнечных элементов.


        4. О П РЕДЕЛЕН И Е ВНУТРЕННЕГО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО СОПРО ТИ ВЛЕН И Я

     Внутреннее последовательное сопротивление Rt может быть                     Определение R ,
определено на имитаторе солнечного излучения по следующей
методике (см. чертеж).
     4.1. Измерить вольт-амперную характеристику испытуемого
образца при двух значениях облученности (знать точное значение
облученности обязательно). Измерения следует проводить при
комнатной температуре, причем температура образца в двух изме­
рениях может отличаться не более чем на 2 *С.
     4.2. Выбрать точку Р на верхней кривой при напряжении
несколько выше, чем Vp тм. Измерить разность А / между током в
этой точке и током короткого замыкания lsc .
     4.3. Определить точку Q на нижней кривой, при которой ток
равен /iCj — л/.
     4.4. Измерить разность напряжений А V точек Р и Q.
                                   ЛV
     4.5. Вычислить Rs из Rs = т ---- ;— .                                                              (5)
                       '     I #*» -    ^
где /ЛС( и Лх, — токи короткого замыкания.
      4.6. Измерить вольт-амперную характеристику испытуемого образца при третьем значении
облученности (температура должна быть той же, что и в первых двух случаях). Повторить операции
по пп. 4.3—4.5, используя третью криву ю поочередно с первой и второй для определения Rs и Rs .
Вычислить последовательное сопротивление образца ЯЛ, как среднее из трех: Rs . Rs , Rs .

                5. О П РЕДЕЛЕН И Е КОЭФ Ф ИЦИЕНТА КО РРЕЛЯ Ц И И КРИВОЙ

      Коэффициент может быть определен на имитаторе солнечного излучения по следующей
методике.
      5.1. Измерить вольт-амперную характеристику испытуемого образца при облученности в пре­
делах ± 30 % выбранного уровня и при трех разных температурах ( Т}, ТА, 7\) в интересующем
диапазоне по крайней мере 30 *С.
      П р и м е ч а н и е . Когда измеряют характеристики модуля, необходимо при установке герметизирован­
ного модуля в температурно-контролируемой камере с пропускающим окном обеспечить однородность темпе­
ратуры солнечного элемента в пределах ± 2 ‘С предполагаемого уровня.
     5.2. Используя принятое значение коэффициента (например 1.25 х 10-J Ом/*С, которое ти ­
пично для кристаллического кремниевого солнечного элемента), пересчитать характеристику, из­
меренную при температуре Г,, к температуре 7 „ применяя следующие формулы:
                                        /, = / , + а (Г, - 7,);                                         (6)
                                  К, = У» - * / 4<Г4 - 7*з) + Р    - Т3),                               (7)
где       V. — координаты точек характеристики при температуре Ту,
      /4, У4 — координаты соответствующих точек характеристики при температуре Тх.