《光伏用反射标准板校准规范》征求意见-视点

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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《光伏用反射标准板校准规范》已完成征求意见稿，特向全国有关单位征求意见。光伏用反射标准板一般由高纯度硫酸钡(BaSO4)、氧化镁(MgO)或聚四氟乙烯等粉体材料压制而成，也可用经过研磨的乳白玻璃或陶瓷材料，根据其反射参数值的不同可分为标准白板、标准灰板和标准黑板。反射标准板用于校准光伏用光谱反射测量仪器，并可标定其配套的反射工作板，实现量值溯源。光伏用光谱反射测量仪器主要是对光伏行业领域中太阳能电池片在制绒、扩散、钝化及表面镀膜等工艺阶段的光谱反射参数进行测量，是保障太阳能电池片在各阶段加工质量的重要仪器。光伏用反射标准板不仅用来校准光谱反射测量仪器的准确性，而且可对其配套工作板的反射参数进行量值标定。因此，光伏用反射标准板的校准方法及结果对光谱反射测量仪器的测量准确性来说十分关键。目前，光伏行业领域内各生产、使用及检测等单位大多配备有光伏用反射标准板，用以校准和标定光谱反射测量仪器，保障太阳能电池片在各加工阶段反射参数的测量准确性。然而，目前国内外并没有针对光伏用反射标准板的检定规程或是校准规范。在光伏行业领域内，太阳能电池片等光伏材料由于其特有的光谱响应及吸收特性，对反射参数测量的光谱范围有着较高的要求，一般要包含300nm~1100nm波长范围，涵盖了紫外、可见和近红外的波段。光伏用反射标准板的光谱反射参数及太阳光谱积分反射参数值的校准测量方法也要根据光伏行业领域内的实际应用需求进行专门制定。国内与反射标准板相关的《JJG453-2002 标准色板检定规程》中，仅对380nm~780nm波长范围可见光波段的颜色参数做了要求，而且该规程中标准色板的使用范围、应用目的及检定方法等内容均不能满足光伏用反射标准板量值传递的实际使用需求。因此，制定光伏用反射标准板校准规范具有重要的意义，该规范将统一光伏用反射标准板的校准方法和校准设备，保障太阳能电池片等光伏材料光谱反射参数测量的准确性，对国内光伏产业的发展将起到良好的推动作用。JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF 1032-2005《光学辐射计量名词术语及定义》和 JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支持本规范制定工作的基础性系列规范。本校准规范主要由引言、范围、引用文件、术语和定义、概述、计量特性、校准条件、校准项目和校准方法及附录等主要部分组成。具体内容和说明如下：1. 引言本校准规范编制的基础性说明，其中引用了 JJF 1032-2005《光学辐射计量名词术语及定义》。2. 范围规定了本规范的适用范围。由于光伏用反射标准板的特殊性，故特别指出适用范围为光伏行业领域。3.引用文件说明了本规范编制所引用的文件。包括了 JJF1601-2016《漫反射测量光谱仪校准规范》、JJG 453-2002《标准色板检定规程》、GB/T 3948-2008《标准照明体和几何条件》和 ISO 9845-1：2022《太阳能 地面不同接收条件下的太阳光谱辐照度 第 1 部分：大气质量 1.5 的法向直接辐照度和半球向太阳辐照度》。本规范引用了 GB/T 3948-2008 中关于反射测量几何条件的分类和规定，引用了最新发布的 ISO 9845-1：2022 标准中的太阳光谱辐照度分布数据。4. 术语和定义除去引用文件中所包含的通用性术语和定义，对本规范特有的相关术语和定义作了说明，共有 5 条，分别为光谱反射比、光谱反射因数、太阳光谱辐照度、太阳光谱积分反射比和太阳光谱积分反射因数，均为本规范中常用的术语和定义。5. 计量特性说明了标准板需要校准的项目和要求，包括外观、光谱反射比/反射因数、太阳光谱积分反射比/反射因数和年变化量。虽然为校准规范，但考虑到标准板表面的平整和清洁程度对其量值的影响较大，因此将外观列为了校准项目之一，并要求其表面平整、清洁、颜色均匀，无擦痕、裂纹、霉斑、条纹和斑点等缺陷。光谱反射比/反射因数和太阳光谱积分反射比/反射因数是标准板的主要校准项目，之所以将反射比和反射因数同时列出并以斜线加以区分，是因为二者的测量方法相同，但根据 JJF 1032-2005 中对二者的定义，不同的反射测量几何条件对应不同的反射测量结果----反射因数或反射比，它们具有不同的代表符号。本规范将反射比和反射因数同时列出并以斜线加以区分，并在附录 D 中详细说明了反射测量几何条件的分类及其对应的反射测量结果。ISO 9845-1：2022 标准给出的太阳光谱辐射包含了 280nm~4000nm，但考虑到大部分太阳能电池的光谱响应因素以及本规范的适用性，本规范将基本的波长范围定为不小于 300nm~1100nm，以满足绝大部分反射标准板使用者的需求。6. 校准条件对校准的环境条件、校准仪器提出了要求。为保障反射标准板校准的准确性，在校准环境中要求没有会引起标准板污染或腐蚀的灰尘和气体。校准用设备包括光谱光度计和参比标准白板，由于光谱光度计需要使用参比标准白板进行 100%的基线校准，因此要求参比标准白板的光谱反射参数大于0.9，并标注对应的测量几何条件。7. 校准项目和校准方法校准项目为光谱反射比/反射因数、太阳光谱积分反射比/反射因数和年变化量。光谱反射比/反射因数项目可由光谱光度计的波长—反射比/反射因数的扫描功能进行校准测量。太阳光谱积分反射比/反射因数需根据光谱反射比/反射因数的测量结果，通过太阳光谱辐照度分布数据加权计算得出。ISO 9845-1：2022标准给出了最新的 280nm~4000nm 波长范围的标准太阳光谱辐照度分布数据，通常情况下，反射标准板仅需要 300nm~1100nm 之间的太阳光谱辐照度分布，且波长间隔一般为 5nm 或 10nm。客户如有特殊要求，可自行查阅 ISO 9845-1：2022中太阳光谱辐照度分布数据。8. 附录包括了原始记录、证书格式、校准结果的不确定度评定，以及反射测量的几何条件分类和太阳光谱辐照度分布。