晶体硅光伏标准组件制作指南

T/CPIA XXXX—201X I ICS 27.160K83 CPIA中 国 光 伏 行 业 协 会 标 准T/CPIA XXXX— 201X晶 体 硅 光 伏 标 准 组 件 制 作 指 南 Guide of Crystalline Silicon Reference Modules（ 征 求 意 见 稿 ）（ 本 稿 完 成 日 期 :2018-6-27）在 提 交 反 馈 意 见 时 ， 请 将 您 知 道 的 相 关 专 利 连 同 支 持 性 文 件 一 并 附 上 。 201X -XX- XX发 布 201X- XX-XX实 施中 国 光 伏 行 业 协 会 发 布 T/CPIA XXXX—201X II 前 言本 标 准 编 写 规 则 遵 循 了 GB/T 1.1-2009《 标 准 化 工 作 导 则 第 1部 分 ： 标 准 的 结 构 和 编 写 》 和GB/T 1.2-2002《 标 准 化 工 作 导 则 第 2部 分 ： 标 准 中 规 范 性 技 术 要 素 内 容 的 确 定 》 的 规 则 编 写 。请 注 意 本 文 件 的 某 些 内 容 可 能 涉 及 专 利 。 本 文 件 的 发 布 机 构 不 承 担 识 别 这 些 专 利 的 责 任 。本 标 准 由 中 国 光 伏 行 业 协 会 标 准 化 技 术 委 员 会 提 出 并 归 口 。本 标 准 起 草 单 位 ：本 标 准 主 要 起 草 人 ：本 标 准 首 次 发 布 时 间 : T/CPIA XXXX—201X 1 晶 体 硅 光 伏 标 准 组 件 制 作 指 南1.范 围本 标 准 适 用 于 晶 体 硅 光 伏 标 准 组 件 的 量 值 稳 定 及 符 合 量 值 溯 源 链 传 递 的 作 业 规 范 。 适 用 于 采 用 晶体 硅 标 准 组 件 进 行 测 试 组 件 电 性 能 量 值 溯 源 的 实 验 室 或 生 产 线 。 对 于 采 用 WPVS（ World PhotovoltaicScale， 以 下 简 称 WPVS标 准 ） 标 准 电 池 作 为 被 测 组 件 的 直 接 量 值 溯 源 依 据 的 实 验 室 ， 其 WPVS 标 准 电池 应 参 照 CNAS-CL01及 规 范 性 引 用 文 件 的 相 关 要 求 ， 溯 源 到 SI单 位 制 。2.规 范 性 引 用 文 件下 列 文 件 对 于 本 文 件 的 应 用 是 必 不 可 少 的 。 凡 是 注 日 期 的 引 用 文 件 ， 仅 所 注 日 期 的 板 本 适 用 于 本文 件 。 凡 是 不 注 日 期 的 引 用 文 件 ， 其 最 新 板 本 （ 包 括 所 有 的 修 改 板 ） 适 用 于 本 文 件 。GB/T 2297 太 阳 光 伏 能 源 系 统 术 语IEC 60904-2 光 伏 器 件 第 2 部 分 ： 标 准 光 伏 器 件 的 要 求 IEC 60904-4 光 伏 器 件 第 4部 分 ： 光 伏 器 件 校 准 溯 源 程 序IEC 60904-9 光 伏 器 件 第 9部 分 ： 太 阳 模 拟 器 性 能 要 求CNAS-CL01 检 测 和 校 准 实 验 室 能 力 认 可 准 则CNAS-CL06 测 量 结 果 的 溯 源 性 要 求3.术 语 和 定 义GB/T 2297 、 IEC 60904-2和 IEC 60904-4确 立 的 以 及 下 列 术 语 和 定 义 适 用 于 本 标 准 。3.1 一 级 标 准 组 件 1st Reference Module按 照 IEC 60904-4规 定 的 方 法 ， 以 溯 源 到 国 际 单 位 制 的 辐 射 计 或 标 准 探 测 器 或 标 准 光 源 为 基 准 校准 的 标 准 组 件 。 3.2 二 级 标 准 组 件 2nd Reference Module在 自 然 或 模 拟 太 阳 光 下 ， 对 照 一 级 标 准 组 件 校 准 的 标 准 组 件 。4. 实 验 室 要 求4.1 通 过 CNAS 实 验 室 评 审 ， 按 CNAS-CL01《 检 测 和 校 准 实 验 室 能 力 认 可 准 则 》 开 展 运 行 管 理 ， 建 立测 试 设 备 的 维 护 使 用 文 档 和 校 准 检 测 环 境 条 件 记 录 和 人 员 操 作 等 记 录 ， 供 国 家 管 理 机 构 进 行 检 查 ；4.2量 值 溯 源 应 满 足 CNAS-CL06 《 测 量 结 果 的 溯 源 性 要 求 》 ， 通 过 组 织 实 验 室 开 展 定 期 和 不 定 期 的 比对 ， 实 现 标 准 组 件 统 一 量 值 的 形 成 和 复 现 机 制 。5. 仪 器 设 备 要 求5.1 太 阳 模 拟 器 应 满 足 IEC 60904-9中 AAA的 要 求 ， 应 定 期 委 托 有 资 质 的 第 三 方 机 构 进 行 校 准 。5.2 电 致 发 光 成 像 检 测 仪 （ 简 称 EL） 空 间 分 辨 率 应 大 于 0.5mm/lp； 应 定 期 委 托 有 资 质 的 第 三 方 机 构 进 行 校 准 。5.3 组 件 测 试 仪 的 I-V测 试 特 性 应 定 期 委 托 有 资 质 的 第 三 方 机 构 进 行 校 准 ； 确 保 I-V测 试 系 统 在 测 量不 同 组 件 电 流 、 电 压 和 功 率 时 ， 在 量 程 的 范 围 内 线 性 满 足 要 求 。6. 人 员 要 求 T/CPIA XXXX—201X 2 标 准 组 件 挑 选 、 预 处 理 、 标 定 等 管 理 和 使 用 ， 应 为 经 考 核 上 岗 或 经 实 验 室 授 权 的 人 员 。7.标 准 组 件 制 作7.1 测 试 环 境 要 求7.1.1 温 度 ： （ 25± 2） ℃ ；7.1.2 湿 度 ： 30%RH～ 85% RH。7.2 制 作 过 程7.2.1 标 准 组 件 的 选 择7.2.1.1 在 原 辅 材 料 相 同 ， 生 产 工 艺 相 同 情 况 下 ， 选 择 电 池 片 关 键 性 能 如 Isc、 Voc、 Pmax、 FF等 与 平均 值 在 ± 1% 差 异 内 的 组 件 ；7.2.1.2 组 件 外 观 要 求 : 应 不 存 在 影 响 其 电 性 能 的 任 何 外 观 缺 陷 （ 如 气 泡 、 并 片 、 边 框 松 动 ） ；7.2.1.3 组 件 内 部 隐 裂 要 求 : 组 件 EL测 试 应 无 明 暗 片 、 裂 纹 、 裂 片 、 短 路 、 虚 焊 、 过 焊 和 混 档 等 ； 7.2.1.4 电 性 能 ： 组 件 I-V 曲 线 应 无 突 变 、 阶 梯 和 毛 刺 等 异 常 特 征 ， 且 在 不 同 辐 照 度 下 标 准 组 件 输出 特 性 的 变 化 成 线 性 ； 组 件 线 性 度 计 算 步 骤 和 方 法 详 见 附 录 A。7.2.2 标 准 组 件 的 暴 晒7.2.2.1 标 准 组 件 应 开 路 状 态 下 进 行 户 外 60kWh/m2光 衰 预 处 理 ， 户 外 预 处 理 时 辐 照 度 计 应 和 组 件 在 同一 平 面 上 ， 瞬 时 辐 照 量 大 于 500W/m2的 辐 照 强 度 才 能 纳 入 总 辐 照 度 的 统 计 ；7.2.2.2 标 准 组 件 也 可 以 短 路 状 态 下 在 室 内 C级 及 以 上 稳 态 模 拟 器 进 行 60kWh/m2光 衰 预 处 理 ；7.2.2.3 在 组 件 光 衰 60kWh/m 2后 ， 测 试 组 件 功 率 记 为 P1， 再 对 组 件 进 行 10kWh/m2暴 晒 并 测 试 功 率 记 为 P2，按 式 （ 1） 计 算 组 件 的 功 率 变 化 率 ； … … … … … … … （ 1）式 （ 1） 中 ：P 1— 组 件 暴 晒 60kWh/m2后 的 功 率 ， w；P2— 组 件 暴 晒 70kWh/m2后 的 功 率 ， w；Δ P— 组 件 功 率 衰 减 率 ， %。7.2.2.4 当 组 件 功 率 衰 减 率 Δ P≤ ± 0.5%时 ， 表 示 组 件 稳 定 ； 否 则 再 加 晒 10kWh/m2， ， 测 试 组 件 功 率 P2；而 把 6.3.2.3 条 款 中 的 P2则 记 为 P1； 并 按 式 （ 1） 计 算 组 件 功 率 衰 减 率 ， 当 组 件 功 率 Δ P≤ ± 0.5%， 表示 组 件 稳 定 ；7.2.2.5 稳 定 后 的 组 件 ， 在 STC条 件 下 最 大 功 率 和 量 产 最 大 功 率 的 平 均 值 差 应 小 于 20%； 且 衰 减 后 组 件的 功 率 与 量 产 的 主 要 档 位 符 合 度 应 大 于 80%。7.2.3 标 准 组 件 标 定 步 骤7.2.3.1 一 般 要 求a) 组 件 标 版 标 定 一 般 用 WPVS标 准 电 池 或 被 测 组 件 可 直 接 量 值 溯 源 到 其 WPVS 标 准 电 池 的 标 准 组 件 作为 量 值 传 递 器 ； 量 值 溯 源 链 示 意 图 详 见 附 录 B。 b） WPVS 标 准 电 池 校 准 周 期 应 不 超 过 12个 月 ； WPVS标 准 电 池 或 实 验 室 用 标 准 组 件 应 定 期 进 行 期 间 核 查 ；c) 标 定 结 果 的 最 大 测 量 不 确 定 度 小 于 2.5%。7.2.3.2 一 级 标 准 组 件 标 定 T/CPIA XXXX—201X 3 a)组 件 应 进 行 I-V 性 能 测 试 ， I-V曲 线 应 无 突 变 、 阶 梯 和 毛 刺 等 异 常 特 征 ， 且 在 不 同 辐 照 度 下 标 准 组件 输 出 特 性 的 变 化 应 成 线 性 ；c) 拆 除 接 线 盒 二 极 管 ， 然 后 将 待 标 定 组 件 放 在 （ 25± 2） ℃ 环 境 里 保 温 4小 时 以 上 ， 使 WPVS标 准 电 池和 待 标 定 组 件 温 差 控 制 在 ± 1℃ 之 内 ；d) 用 WPVS标 准 电 池 校 准 太 阳 模 拟 器 辐 照 度 ；e） 每 个 待 标 定 组 件 连 续 测 试 3-5次 ， 当 连 续 3次 测 试 数 据 差 异 ≤ 0.3%时 ， 取 其 测 试 数 据 的 平 均 值 作 为测 试 结 果 ；f) 至 少 在 3个 不 同 的 时 间 段 重 复 上 述 测 试 ； 连 续 3次 测 试 再 现 性 差 异 应 ≤ 0.5%时 ； 记 录 并 保 存 3次 不 同时 间 段 的 测 试 结 果 ；g) 取 其 不 同 时 间 段 测 试 结 果 的 平 均 值 作 为 标 板 的 标 称 值 。7.2.3.3 二 级 标 准 组 件 标 定a) 用 一 级 标 准 组 件 对 太 阳 模 拟 器 进 行 校 准 ； b) 按 照 7.2.3.2 条 款 的 步 骤 ， 对 二 级 标 准 组 件 进 行 标 定 。8.一 级 和 二 级 标 准 组 件 质 量 要 求8.1外 观 ： 不 能 有 气 泡 、 并 片 、 边 框 松 动 等 影 响 电 性 能 的 任 何 外 观 缺 陷 ；8.2组 件 应 无 明 暗 片 、 裂 纹 、 裂 片 、 短 路 、 虚 焊 、 过 焊 和 混 档 等 特 征 ；8.3 不 带 旁 路 二 极 管 ；8.4 电 性 能 ： 组 件 I-V 曲 线 应 无 突 变 、 阶 梯 和 毛 刺 等 异 常 特 征 ， 且 在 不 同 辐 照 度 下 标 准 组 件 输 出 特性 的 变 化 成 线 性 ；8.5 当 标 准 组 件 出 现 新 增 EL 缺 陷 、 I-V 曲 线 突 变 或 与 首 次 校 准 结 果 功 率 相 比 衰 减 超 过 2.5%， 应 当 报废 。9.标 准 组 件 使 用 规 范 9.1 使 用 人 员 要 求为 实 验 室 授 权 或 经 考 核 上 岗 的 测 试 人 员 方 可 使 用 。9.2 期 间 核 查9.2.1一 级 和 二 级 标 准 组 件 期 间 核 查 周 期 应 不 大 于 3个 月 ；9.2.2 核 查 方 式 可 通 过 标 准 组 件 间 的 交 叉 互 校 方 式 进 行 ； 合 格 要 求 为 最 大 功 率 与 当 前 校 准 报 告 值 偏 差≤ 1%， 若 超 出 ， 需 对 校 准 件 重 新 校 准 ， 并 将 结 果 记 录 在 质 量 记 录 单 上 。9.2.3标 准 组 件 主 要 检 查 内 容9.2.3.1标 准 组 件 使 用 前 应 检 查 其 外 观 是 否 正 常 ， 有 无 污 损 ， 并 做 相 应 记 录 ； 拿 取 时 要 注 意 保 护 ， 避免 损 伤 和 污 染 ；9.2.3.2应 定 期 进 行 EL 检 测 ， 应 无 新 增 缺 陷 ；9.2.3.3应 定 期 进 行 I-V 曲 线 检 测 ， 观 测 I-V曲 线 是 否 平 滑 、 无 台 阶 ； 9.2.3.4在 使 用 标 准 组 件 校 准 太 阳 模 拟 器 时 ， 其 短 路 电 流 和 最 大 功 率 值 分 别 与 其 标 称 值 偏 差 ≤ 0.5%；9.3 使 用 记 录标 准 组 件 使 用 记 录 应 包 含 使 用 情 况 说 明 、 启 用 、 校 准 、 期 间 核 查 、 停 用 、 调 出 等 时 间 及 其 检 测 数据 ， 并 应 保 存 相 关 证 明 文 件 。 T/CPIA XXXX—201X 4 9.4 标 准 组 件 的 存 储标 准 组 件 应 存 储 在 专 用 的 避 光 保 存 柜 里 ， 其 湿 度 应 在 30%RH～ 85% RH、 温 度 应 在 20℃ ～ 30℃ 范 围内 。10. 标 准 组 件 报 告标 准 组 件 制 作 报 告 至 少 应 包 含 以 下 内 容 ：10.1 标 准 组 件 应 有 唯 一 的 标 识 号 ；10.2 制 造 厂 家 、 型 号 名 称 、 序 列 号 ；10.3 电 池 片 的 类 型 和 尺 寸 ；10.4 组 件 的 结 构 和 尺 寸 、 电 气 结 构 ；10.5 标 定 机 构 、 标 定 地 点 和 日 期 、 标 定 方 法 ；10.6 在 标 准 测 试 条 件 下 的 短 路 电 流 标 称 值 以 及 最 大 功 率 标 称 值 ； 10.7 测 量 不 确 定 度 等 。10.8 组 件 EL图 片 。 T/CPIA XXXX—201X 5 附 录 A晶 体 硅 组 件 I-V线 性 度 计 算 步 骤 和 方 法 示 例A.1 晶 体 硅 组 件 I-V 线 性 度 计 算 步 骤 和 方 法 示 例 ：假 设 晶 体 硅 组 件 在 200w/m2到 1100w/m2辐 照 度 范 围 内 ， 组 件 短 路 电 流 变 化 呈 线 性 ， 则 其I-V线 性 度 评 定 方 法 和 步 骤 如 下 ：A.1.1 测 得 组 件 在 不 同 的 辐 照 度 Xi(如 200, 400, 600, 800, 1000, 1100 W/m2)对 应 的 短 路 电 流 Yi ；按 照 式 （ 2） 和 式 （ 3） 计 算 辐 照 度 和 短 路 电 流 的 平 均 值 X、 Y；… … … … … … … … （ 2）… … … … … … … … （ 3）A.1.2 按 照 式 （ 4） 做 线 性 拟 合 ， 计 算 斜 率 m … … … … … … … … （ 4）A.1.3 按 照 式 （ 5） 计 算 电 流 的 线 性 偏 离 值 Z i； … … … … … … … … （ 5）A.1.4 按 照 式 （ 6） 计 算 线 性 偏 离 度 Di； … … … … … … … … （ 6）A.2 若 Di≤ 2， 则 可 认 为 组 件 I-V曲 线 成 线 性 。 T/CPIA XXXX—201X 6 附 录 B量 值 溯 源 链 示 意 图B.1 WPVS标 准 电 池 及 标 准 组 件 量 值 溯 源 值 链 示 意 图 如 图 1所 示 。 图 1 量 值 溯 源 链 示 意 图