\r\n\r\n

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

\r\n\r\n

TCVN 12678-2:2020

\r\n\r\n

IEC\r\n60904-2:2015

\r\n\r\n

THIẾT BỊ QUANG\r\nĐIỆN - PHẦN 2: YÊU CẦU ĐỐI VỚI THIẾT BỊ CHUẨN QUANG ĐIỆN

\r\n\r\n

Photovoltaic devices - Part 2: Requirements for photovoltaic reference devices

\r\n\r\n

Lời nói đầu

\r\n\r\n

TCVN 12678-2:2020 hoàn toàn tương đương với IEC 60904-2:2015;

\r\n\r\n

TCVN 12678-2:2020 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn Quốc gia TCVN/TC/E13 Năng\r\nlượng tái tạo biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học\r\nvà Công nghệ công bố.

\r\n\r\n

Bộ TCVN 12678 (IEC 60904), Thiết bị quang điện, gồm các phần\r\nsau:

\r\n\r\n

- TCVN 12678-1:2020 (IEC 60904-1:2006), Phần 1: Phép đo đặc tính\r\ndòng điện-điện áp quang điện

\r\n\r\n

- TCVN 12678-1-1:2020 (IEC 60904-1-1:2017), Phần 1-1: Phép đo đặc tính\r\ndòng điện-điện áp quang điện của thiết bị quang điện nhiều lớp tiếp giáp

\r\n\r\n

- TCVN 12678-2:2020 (IEC 60904-2:2015), Phần 2: Yêu cầu đối với thiết bị\r\nchuẩn quang điện

\r\n\r\n

- TCVN 12678-3:2020 (IEC 60904-3:2019), Phần 3: Nguyên lý đo dùng cho\r\nthiết bị quang điện mặt đất với dữ liệu phổ bức xạ chuẩn

\r\n\r\n

- TCVN 12678-4:2020 (IEC 60904-4:2019), Phần 4: Thiết bị chuẩn\r\nquang điện - Quy trình thiết lập liên kết chuẩn hiệu chuẩn

\r\n\r\n

- TCVN 12678-5:2020 (IEC 60904-5:2011), Phần 5: Xác định nhiệt độ tương\r\nđương của tế bào của thiết bị quang điện bằng phương pháp điện áp hở mạch

\r\n\r\n

- TCVN 12678-7:2020 (IEC 60904-7:2019), Phần 7: Tính toán hiệu chỉnh sự không phù\r\nhợp phổ đối với các phép đo của thiết bị quang điện

\r\n\r\n

- TCVN 12678-8:2020 (IEC 60904-8:2014), Phần 8: Phép đo đáp ứng phổ của\r\nthiết bị quang điện

\r\n\r\n

- TCVN 12678-8-1:2020 (IEC 60904-8-1:2017), Phần\r\n8-1: Phép đo đáp ứng phổ của thiết bị quang điện nhiều lớp tiếp giáp

\r\n\r\n

- TCVN 12678-9:2020 (IEC 60904-9:2007), Phần 9: Yêu cầu về tính năng\r\ncủa bộ mô phỏng mặt trời

\r\n\r\n

- TCVN 12678-10:2020 (IEC 60904-10:2009), Phần 10: Phương pháp đo độ\r\ntuyến tính

\r\n\r\n

 

\r\n\r\n

THIẾT BỊ QUANG ĐIỆN - PHẦN 2: YÊU CẦU ĐỐI VỚI\r\nTHIẾT BỊ CHUẨN QUANG ĐIỆN

\r\n\r\n

Photovoltaic devices - Part 2: Requirements for photovoltaic reference\r\ndevices

\r\n\r\n

1  Phạm vi áp dụng

\r\n\r\n

Tiêu chuẩn này đưa ra các yêu cầu đối với việc phân loại, lựa chọn, bao\r\nđóng, ghi nhãn, hiệu chuẩn và bảo dưỡng các thiết bị chuẩn quang điện (PV).

\r\n\r\n

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các thiết bị chuẩn quang điện được sử dụng để\r\nxác định tính năng về điện của các tế bào, môđun và dàn quang điện dưới ánh\r\nsáng mặt trời tự nhiên và mô phỏng. Tiêu chuẩn này không không áp dụng cho các\r\nthiết bị chuẩn quang điện để sử dụng dưới ánh sáng mặt trời tập trung.

\r\n\r\n

2  Tài liệu viện dẫn

\r\n\r\n

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn.\r\nĐối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được\r\nnêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng\r\nphiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

\r\n\r\n

TCVN 12678-1 (IEC 60904-1), Thiết bị quang điện - Phần 1: Phép đo đặc\r\ntính dòng điện-điện áp quang điện

\r\n\r\n

TCVN 12678-3 (IEC 60904-3), Thiết bị quang điện - Phần 3: Nguyên lý\r\nđo dùng cho thiết bị quang điện mặt đất với dữ liệu phổ\r\nbức xạ chuẩn

\r\n\r\n

TCVN 12678-4 (IEC 60904-4), Thiết bị quang điện - Phần 4: Thiết bị\r\nchuẩn quang điện - Quy trình thiết lập liên kết chuẩn hiệu chuẩn

\r\n\r\n

TCVN 12678-5 (IEC 60904-5), Thiết bị quang điện - Phần 5: Xác định\r\nnhiệt độ tương đương của tế bào của thiết bị quang điện bằng phương pháp điện\r\náp hở mạch

\r\n\r\n

TCVN 12678-7 (IEC 60904-7), Thiết bị quang điện - Phần 7:\r\nTính toán hiệu chỉnh sự không phù hợp phổ đối với các phép đo của thiết bị\r\nquang điện

\r\n\r\n

TCVN 12678-8 (IEC 60904-8), Thiết bị quang điện - Phần 8: Phép đo đáp\r\nứng phổ của thiết bị quang điện

\r\n\r\n

TCVN 12678-9 (IEC 60904-9), Thiết bị quang điện - Phần 9:\r\nYêu cầu về tính năng của bộ mô phỏng mặt trời

\r\n\r\n

TCVN 12678-10 (IEC 60904-10), Thiết bị quang điện -\r\nPhần 10: Phương pháp đo độ tuyến tính

\r\n\r\n

IEC 60891, Procedures for temperature and irradiance corrections to\r\nmeasured I-V characteristics (Quy trình hiệu chỉnh các đặc\r\ntính I-V đo được theo nhiệt độ và bức xạ)

\r\n\r\n

IEC TS 61836, Solar photovoltaic energy systems - Terms, definitions\r\nand symbols (Hệ thống năng lượng quang điện mặt trời - Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu)

\r\n\r\n

3  Thuật ngữ và định nghĩa

\r\n\r\n

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa trong IEC TS 61836 và thuật ngữ và định nghĩa dưới đây.

\r\n\r\n

3.1

\r\n\r\n

Liên kết chuẩn hiệu chuẩn (calibration traceability)

\r\n\r\n

Liên kết chuẩn như định nghĩa trong TCVN 12678-4 (IEC 60904-4).

\r\n\r\n

CHÚ THÍCH: Các thiết bị chuẩn quang điện được phân biệt bởi vị trí của\r\nchúng trong một chuỗi liên kết chuẩn hiệu chuẩn.

\r\n\r\n

3.2

\r\n\r\n

Thiết bị chuẩn sơ cấp\r\n(primary reference device)

\r\n\r\n

Thiết bị chuẩn PV mà việc hiệu chuẩn dựa trên máy đo bức xạ hoặc bộ\r\nphát hiện tiêu chuẩn hoặc nguồn sáng tiêu chuẩn có thể truy nguyên theo đơn vị\r\nSI quy định tại TCVN 12678-4 (IEC 60904-4).

\r\n\r\n

3.3

\r\n\r\n

Thiết bị chuẩn thứ cấp\r\n(secondary reference device)

\r\n\r\n

Thiết bị chuẩn quang điện được hiệu chuẩn trong ánh sáng mặt\r\ntrời tự nhiên hoặc mô phỏng theo thiết bị chuẩn sơ cấp.

\r\n\r\n

3.4

\r\n\r\n

Thiết bị chuẩn làm việc\r\n(working reference device)

\r\n\r\n

Thiết bị chuẩn quang điện được hiệu chuẩn trong ánh sáng mặt trời tự\r\nnhiên hoặc mô phỏng theo thiết bị chuẩn thứ cấp.

\r\n\r\n

3.5

\r\n\r\n

Thiết bị chuẩn\r\n(reference devices)

\r\n\r\n

Thiết bị quang điện được hiệu chuẩn đặc biệt được sử dụng để đo cường độ bức\r\nxạ tự nhiên hoặc mô phỏng hoặc để đặt các mức bức xạ của bộ mô phỏng khi đo\r\ntính năng của các thiết bị quang điện khác.

\r\n\r\n

3.6

\r\n\r\n

Tế bào chuẩn\r\n(reference cell)

\r\n\r\n

Tế bào quang điện đơn lẻ được sử dụng chủ yếu để lan truyền các giá trị\r\nhiệu chuẩn.

\r\n\r\n

CHÚ THÍCH: Vì lý do thực tế, các tế bào như vậy có diện tích bề mặt\r\nnhỏ và thường được lắp lên một cơ cấu cố định để đảm bảo khả năng tái lập trong việc lắp, điều\r\nkhiển nhiệt và đấu nối điện. Một mẫu điển hình được\r\nphác họa trên Hình 1.

\r\n\r\n

\r\n\r\n

Hình 1 - Gói tế bào đơn lẻ

\r\n\r\n

3.6.1

\r\n\r\n

Tế bào chuẩn có vỏ bảo vệ nhưng không bao kín (reference cell with protective cover but without\r\nencapsulant)

\r\n\r\n

Tế bào chuẩn quang điện tương tự 3.6, nhưng có vỏ bảo vệ.

\r\n\r\n

CHÚ THÍCH: Sử dụng được khuyến nghị: làm thiết bị chuẩn sơ cấp, thứ cấp\r\nvà làm việc trong phòng thí nghiệm, đặc biệt là khi đo tính năng của các\r\nthiết bị quang điện khác chỉ sử dụng bộ mô phỏng mặt trời hoặc ánh sáng mặt trời\r\ntự nhiên với chùm tia trực tiếp.

\r\n\r\n

3.6.2

\r\n\r\n

Tế bào chuẩn bao kín (encapsulated\r\nreference cell)

\r\n\r\n

Tế bào chuẩn quang điện tương tự 3.6, nhưng được bao kín trong một cụm\r\nlắp ráp bảo vệ để chịu được phơi nhiễm ngoài trời ngắn hạn.

\r\n\r\n

CHÚ THÍCH 1: Sử dụng được khuyến nghị: làm thiết bị chuẩn sơ cấp, thứ cấp\r\nvà làm việc trong phòng thí nghiệm, đặc biệt là khi đo tính năng\r\ncủa các thiết bị quang điện khác dưới ánh sáng mặt trời tự nhiên.

\r\n\r\n

CHÚ THÍCH 2: Nếu hệ thống bao kín đã được chứng minh là chịu được phơi\r\nnhiễm ngoài trời ngắn hạn thì áp dụng các mức thử nghiệm theo bộ TCVN 6781 (IEC\r\n61215), các tế bào chuẩn như vậy cũng có thể thích hợp để được sử dụng\r\nlàm thiết bị theo dõi khi đánh giá dài hạn dàn quang điện hoạt động.

\r\n\r\n

3.7

\r\n\r\n

Thiết bị chuẩn nhiều tế bào (multi-cell reference devices)

\r\n\r\n

Thiết bị quang điện bao gồm nhiều tế bào quang điện.

\r\n\r\n

CHÚ THÍCH: Sử dụng được khuyến nghị: vì thành phần khuếch tán của ánh\r\nsáng mặt trời tự nhiên và tỷ lệ ánh sáng mặt trời mô phỏng không bình thường\r\ntương tác với chất bao kín và tấm phía sau của mô-đun và ảnh hưởng đến\r\nlượng bức xạ mà một tế bào cụ thể nhận được, khuyến cáo rằng các thiết\r\nbị chuẩn được sử dụng để đo các cụm lắp ráp các môđun\r\nvà dàn được bao kín trong một gói nhiều tế bào, phù hợp với các\r\ntính chất cơ học và quang học của mẫu thử nghiệm (môđun, cụm lắp ráp các môđun,\r\ndàn) để đáp ứng với các biến thể trong phân bố hình học của bức xạ tới giống\r\nnhư mẫu thử nghiệm.

\r\n\r\n

3.8

\r\n\r\n

Tế bào chuẩn đơn trong gói nhiều tế bào (single reference cell in a multi-cell package)

\r\n\r\n

Tế bào quang điện đơn được gắn trong một gói trong đó khung, hệ thống\r\nbao gói, hình dạng, kích thước và khoảng cách của các tế bào xung quanh nó giống\r\nnhư trong môđun cần thử nghiệm.

\r\n\r\n

CHÚ THÍCH: Các tế bào xung quanh có thể là thật hoặc giả, có\r\ncùng đặc tính quang.

\r\n\r\n

3.9

\r\n\r\n

Môđun chuẩn\r\n(reference module)

\r\n\r\n

Môđun quang điện gồm bao gói của các tế bào quang điện đấu nối nối tiếp\r\nvà/hoặc song song.

\r\n\r\n

CHÚ THÍCH: Sử dụng được khuyến nghị: để đo các môđun khác để đạt được sự tương ứng về\r\nkích thước, kết cấu cơ, đặc tính quang và mạch điện của môđun chuẩn và môđun thử\r\nnghiệm, để giảm thiểu sự khác biệt do mô phỏng không đồng nhất, phản xạ bên\r\ntrong hoặc phân bố nhiệt độ.

\r\n\r\n

3.10

\r\n\r\n

Điện trở sun tích hợp (built-in shunt resistors)

\r\n\r\n

Điện trở được nối giữa các đầu nối ra của thiết bị quang điện.

\r\n\r\n

CHÚ THÍCH: Điện trở rẽ mạch đầu ra của thiết bị quang điện cung cấp điện\r\náp đầu ra cần đo và tránh các phương tiện do người dùng cung cấp để thiết\r\nlập tình trạng ngắn mạch.

\r\n\r\n

4  Chọn thiết bị chuẩn

\r\n\r\n

4.1  Yêu cầu chung

\r\n\r\n

Tùy thuộc vào mục đích sử dụng, các thiết bị chuẩn cần phải đáp ứng các\r\nyêu cầu khác nhau về khả năng đáp ứng phổ, kết cấu cơ, đặc tính quang, kích thước\r\nvà mạch điện. Đáp ứng phổ của thiết bị chuẩn, ví dụ được xác định bằng sự truyền\r\ndẫn của vỏ bảo vệ bất kỳ phía trước thiết bị chuẩn và đáp ứng phổ của chính thiết\r\nbị chuẩn. Do đó đáp ứng phổ tổng thể có thể được thích ứng bằng cách sử dụng bộ\r\nlọc thích hợp hoặc bổ sung cho vỏ bảo vệ.

\r\n\r\n

Một thiết bị chuẩn phải đáp ứng các yêu cầu sau:

\r\n\r\n

a) đặc tính quang điện phải ổn định theo yêu cầu tại Điều 11;

\r\n\r\n

b) tín hiệu đầu ra của thiết bị chuẩn phải thay đổi tuyến\r\ntính theo cường độ bức xạ, như được xác định trong TCVN 12678-10 (IEC 60904-10) trên toàn bộ dải quan tâm.

\r\n\r\n

4.2  Yêu cầu bổ sung đối với tế bào chuẩn đơn trong\r\ngói nhiều tế bào

\r\n\r\n

Đường nét đứt trên Hình 2 chỉ ra kích thước tối thiểu chấp nhận được của\r\ngói nhiều tế bào.

\r\n\r\n

\r\n\r\n

Hình 2 - Tế bào chuẩn đơn trong gói nhiều tế\r\nbào

\r\n\r\n

4.3  Yêu cầu bổ sung cho các môđun chuẩn

\r\n\r\n

Yêu cầu bổ sung áp dụng cho các môđun chuẩn:

\r\n\r\n

a) Điốt rẽ nhánh:

\r\n\r\n

- các môđun chuẩn chung, được sử dụng để đo một dãy các kiểu và kết cấu\r\nhình học của môđun, không nên chứa điốt rẽ nhánh. Việc có hoặc không có điốt rẽ\r\nnhánh phải được lưu ý và xem xét cùng với các điều kiện đo, đặc biệt là sự\r\nkhông đồng nhất về không gian của bức xạ trên môđun trong quá trình đo;

\r\n\r\n

- đối với các môđun chuẩn, được thiết kế phù hợp với môđun cần thử nghiệm\r\nthì số lượng, kiểu và đấu nối của điốt rẽ nhánh (nếu có) phải phù hợp với các\r\nmôđun cần thử nghiệm.

\r\n\r\n

b) Nếu môđun chuẩn được làm từ các tế bào rời rạc, thì chúng phải phù hợp\r\nnhư dưới đây, tùy thuộc vào sử dụng dự kiến của môđun chuẩn:

\r\n\r\n

- nếu chỉ sử dụng dòng điện ngắn mạch của môđun chuẩn\r\nthì dòng ngắn mạch của các tế bào riêng lẻ phải phù hợp trong phạm vi ± 1 %;

\r\n\r\n

- nếu các tham số khác (ví dụ như công suất lớn nhất) được sử dụng thêm\r\nhoặc riêng thì cả dòng điện ngắn mạch và hệ số điền đầy của các tế bào riêng lẻ\r\nphải phù hợp trong phạm vi ± 1 %.

\r\n\r\n

Sự phù hợp của các tế bào riêng lẻ là trách nhiệm của nhà chế tạo môđun\r\nchuẩn, lưu ý rằng sự phù hợp cũng có thể bị ảnh hưởng bởi bao gói hoặc ghép. Sự\r\nphù hợp của tế bào không cần được kiểm tra bởi phòng thử nghiệm hiệu chuẩn. Tuy\r\nnhiên, nếu các đường cong I-V của môđun chuẩn biểu thị đáp ứng không nhất\r\nquán (tức là ghi các bước được ghi chú trong đường cong I-V), thì đường cong I-V cần được đo dưới ánh sáng được biết là đồng\r\nnhất (ví dụ ánh sáng mặt trời tự nhiên) để xác định xem có bằng\r\nchứng nào cho thấy các tế bào trong môđun là phù hợp trong phạm vi 1 %. Nếu\r\nmôđun thể hiện bằng chứng > 1 % không phù hợp giữa các tế bào thì không\r\nđược sử dụng môđun đó làm môđun chuẩn.

\r\n\r\n

4.4  Yêu cầu đối với điện trở sun tích hợp

\r\n\r\n

Điện trở phải được chọn để đảm bảo rằng thiết bị chuẩn hoạt động đủ gần\r\nvới điều kiện ngắn mạch, đáp ứng yêu cầu:

\r\n\r\n

I_SC x R_CAL < 0,03 x V_OC

\r\n\r\n

trong đó:

\r\n\r\n

R_CAL  là\r\nđiện trở sun;

\r\n\r\n

I_SC  là dòng điện ngắn mạch của thiết bị chuẩn ở điều\r\nkiện chuẩn;

\r\n\r\n

V_OC  là điện áp mạch hở ở điều kiện chuẩn.

\r\n\r\n

Nếu một tế bào chuẩn được nối sun không đáp ứng yêu cầu ở công thức\r\n(1), thì nó chỉ được sử dụng ở các bức xạ (± 5 %) và nhiệt độ\r\n(± 2 °C) mà tại đó nó được hiệu chuẩn.

\r\n\r\n

Độ ổn định dài hạn của các điện trở này cũng phải đáp ứng các yêu cầu về\r\nđộ ổn định của thiết bị chuẩn. Giá trị hiệu chuẩn của các thiết bị chuẩn này phải\r\nđược đo như điện áp rơi trên điện trở sun và được công bố kích thước [V] ở\r\nđiều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (xem Điều 7). Hệ số nhiệt độ của điện trở sun\r\ntích hợp là một phần của hệ số nhiệt độ của giá trị hiệu chuẩn của thiết bị chuẩn.\r\nVì độ không đảm bảo trong hiệu chuẩn có thể phụ thuộc nhiều vào độ ổn định của\r\nđiện trở sun và hệ số nhiệt độ, các giá trị tương ứng phải được cung cấp cùng với\r\nbảng dữ liệu tế bào chuẩn.

\r\n\r\n

Nếu một tế bào chuẩn nối sun được sử dụng cho các phép đo ở cường độ bức\r\nxạ thấp, thì một tế bào chuyên dụng có thể được chế tạo với sự hạn chế của công\r\nthức (1), trong đó dòng điện ngắn mạch được xem xét ở cường độ bức xạ thấp mong\r\nmuốn thay vì ở STC. Ngoài ra, một tế bào nối sun có thể có điện trở sun lớn hơn, nhưng yêu cầu\r\nhiệu chuẩn riêng rẽ cho từng cường độ bức xạ và nhiệt độ mà nó được sử dụng.

\r\n\r\n

Khuyến cáo rằng điện trở sun là một điện trở 4 dây tháo ra được để cho\r\nphép kiểm tra định kỳ sự ổn định của thiết bị chuẩn bằng cách tạo một đường\r\ncong I-V theo TCVN 12678-1 (IEC 60904-1).

\r\n\r\n

Công thức (1) có nghĩa là điện áp đầu ra đo được của một tế bào chuẩn nối\r\nsun phải nhỏ hơn 3 % điện áp mạch hở của nó. Đối với tinh thể silic điển hình, nó\r\ntương đương với đầu ra khoảng 20 mV.

\r\n\r\n

5  Đo nhiệt độ

\r\n\r\n

Phải có phương tiện để xác định nhiệt độ tế bào chuẩn hoặc môđun chuẩn,\r\nnhiệt độ tế bào tương đương (ECT), theo TCVN 12678-5 (IEC 60904-5). Độ không đảm\r\nbảo đo yêu cầu cho các phép đo nhiệt độ phải nhỏ hơn ± 2,0 °C cho tất cả các\r\nthiết bị chuẩn. Độ chính xác tối thiểu là ± 1,0 °C cho cảm biến nhiệt\r\nđộ được đề xuất để đạt được độ không đảm bảo này trong phép đo nhiệt độ.

\r\n\r\n

6  Đấu nối điện

\r\n\r\n

Các đấu nối điện đến các tế bào chuẩn phải là hệ thống tiếp xúc bốn dây\r\n(đầu dò Kelvin). Phải cẩn thận để tránh các sai số đo do sụt điện áp dọc theo\r\ncác thanh tiếp xúc của tế bào và đi dây của gói.

\r\n\r\n

Các đấu nối điện đến môđun chuẩn phải được thiết kế để đáp ứng các yêu\r\ncầu của TCVN 12678-1 (IEC 60904-1).

\r\n\r\n

7  Hiệu chuẩn

\r\n\r\n

Từng thiết bị chuẩn phải được hiệu chuẩn theo giá trị hiệu chuẩn của nó\r\nở các điều kiện chuẩn mong muốn, thông thường là điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn\r\n(STC) (1 000 W·m^-2, nhiệt độ thiết bị 25 °C với phân bố phổ bức xạ chuẩn như được xác định\r\ntrong TCVN 12678-3 (IEC 60904-3)).

\r\n\r\n

Các phương pháp hiệu chuẩn các thiết bị chuẩn sơ cấp có trong TCVN\r\n12678-4 (IEC 60904-4). Phương pháp hiệu chuẩn các thiết\r\nbị chuẩn thứ cấp được mô tả ở Điều 12. Việc hiệu chuẩn các thiết bị chuẩn làm\r\nviệc được xác định ở Điều 13.

\r\n\r\n

Đáp ứng phổ ở các điều kiện dòng điện ngắn mạch của từng thiết bị chuẩn\r\nphải được đo theo TCVN 12678-8 (IEC 60904-8). Nếu đối với các môđun chuẩn mà\r\nkhông thể được đo trực tiếp, thì phải được suy ra từ các phép đo được thực hiện\r\ntrên các tế bào quang điện bao kín đại diện.

\r\n\r\n

Hệ số nhiệt độ của từng thiết bị chuẩn phải được đo theo IEC 60891.

\r\n\r\n

8  Báo cáo

\r\n\r\n

Mỗi lần hiệu chuẩn thiết bị chuẩn, các thông tin dưới đây phải được ghi\r\ntrên tờ dữ liệu;

\r\n\r\n

- Số nhận dạng

\r\n\r\n

- Kiểu (tế bào chuẩn sơ cấp; thiết bị chuẩn thứ cấp, thiết bị chuẩn làm\r\nviệc)

\r\n\r\n

- Nhà chế tạo tế bào

\r\n\r\n

- Loại vật liệu

\r\n\r\n

- Kiểu gói

\r\n\r\n

- Kiểu và kích thước của (các) tế bào

\r\n\r\n

- Sơ đồ mạch điện, cụ thể là tất cả các bộ nối

\r\n\r\n

- Tổ chức hiệu chuẩn

\r\n\r\n

- Địa điểm và ngày hiệu chuẩn

\r\n\r\n

- Phương pháp hiệu chuẩn (tham chiếu đến tiêu chuẩn)

\r\n\r\n

- Đặc tính của máy đo bức xạ hoặc bóng đèn tiêu chuẩn (nếu áp dụng)

\r\n\r\n

- Nhận dạng tế bào chuẩn sơ cấp (nếu áp dụng)

\r\n\r\n

- Đặc tính của bộ mô phỏng (nếu áp dụng)

\r\n\r\n

- Loại cảm biến nhiệt độ (nếu áp dụng)

\r\n\r\n

- Đáp ứng phổ

\r\n\r\n

- Hệ số nhiệt độ của giá trị hiệu chuẩn

\r\n\r\n

- Giá trị hiệu chuẩn ở điều kiện chuẩn

\r\n\r\n

- Điều kiện chuẩn

\r\n\r\n

- Độ không đảm bảo ước tính

\r\n\r\n

- Điện trở danh nghĩa của điện trở sun và hệ số nhiệt độ (nếu áp dụng)

\r\n\r\n

- Giá trị hiệu chỉnh sự không phù hợp được sử dụng trong phép đo hoặc ước\r\ntính độ không đảm bảo đo do sử dụng thiết bị chuẩn không phù hợp.

\r\n\r\n

Đối với các tế bào chuẩn không có đấu nối điện cố định với tế bào,\r\nthông tin dưới đây phải được ghi trên tờ dữ liệu:

\r\n\r\n

- Minh họa kiểu, hình dạng và vị trí của các tiếp xúc điện trong quá\r\ntrình hiệu chuẩn.

\r\n\r\n

Đối với các môđun chuẩn, thông tin dưới đây phải được ghi trên tờ dữ liệu:

\r\n\r\n

- nhà chế tạo

\r\n\r\n

- tên gọi kiểu

\r\n\r\n

- số sê-ri

\r\n\r\n

- công nghệ tế bào

\r\n\r\n

- kết cấu và kích thước của môđun

\r\n\r\n

- bố trí mạch điện

\r\n\r\n

- có hoặc không có điốt rẽ nhánh và nếu có, số lượng và loại.

\r\n\r\n

9  Ghi nhãn

\r\n\r\n

Thiết bị chuẩn phải có số sê-ri rõ ràng, không thể xóa hoặc\r\nsố nhận dạng để tham chiếu chéo đến tờ dữ liệu của nó.

\r\n\r\n

10  Bao gói

\r\n\r\n

10.1  Bao gói khuyến cáo để sử dụng trong ánh sáng mặt\r\ntrời tự nhiên

\r\n\r\n

Thiết bị chuẩn được sử dụng để đo trong ánh sáng mặt trời tự nhiên phải\r\nđáp ứng với các biến thể trong phân bố hình học của bức xạ tới theo cách giống\r\nnhư mẫu thử nghiệm (tế bào, các cụm lắp ráp các tế bào, môđun). Vì vỏ bao và\r\ncác tấm phía sau đáp ứng với thành phần khuếch tán của ánh sáng mặt trời tự\r\nnhiên nên khuyến cáo rằng các tế bào chuẩn được sử dụng để đo các môđun được\r\nbao bọc trong một gói nhiều tế bào (xem Hình 2), mô phỏng các tham số quang lân\r\ncận của môđun.

\r\n\r\n

Trong trường hợp này, khung, hệ thống bao gói, hình dạng và kích\r\nthước và khoảng cách của các tế bào xung quanh tế bào chuẩn phải giống như\r\ntrong môđun cần thử nghiệm. Các tế bào xung quanh có thể là thật hoặc giả có cùng đặc tính quang.\r\nĐường nét đứt trên Hình 2 chỉ ra kích thước tối thiểu có thể chấp nhận được của\r\ngói nhiều tế bào cho thử nghiệm ngoài trời.

\r\n\r\n

10.2  Bao gói khuyến cáo để sử dụng với bộ mô phỏng\r\nmặt trời

\r\n\r\n

Ở một số bộ mô phỏng cho phép nhiều phản xạ ánh\r\nsáng đến và đi từ mẫu thử nghiệm, cường độ bức xạ trên mặt phẳng thử nghiệm có\r\nthể thay đổi phụ thuộc vào có hay không có mẫu thử nghiệm. Do đó, để đo chính xác\r\ncường độ bức xạ xuất hiện khi mẫu thử được đặt đúng vị trí, các thiết bị chuẩn\r\nđược sử dụng trong các bộ mô phỏng phải được bao gói theo cách giống như mẫu\r\nthử nghiệm sao cho sự thay đổi cường độ bức xạ do nhiều phản xạ là giống\r\nnhau cho cả thiết bị chuẩn và mẫu thử nghiệm.

\r\n\r\n

Các tế bào chuẩn được sử dụng để đo\r\ntrong các bộ mô phỏng được thiết kế để giảm thiểu sai số\r\nbất kỳ từ ánh sáng đa phản xạ có thể được đóng gói đơn lẻ hoặc, nếu\r\nkhông dự kiến để sử dụng hàng ngày, được lắp ở trạng thái không đóng gói\r\ntrên một khối được kiểm soát nhiệt độ.

\r\n\r\n

Ngoài ra, có thể tuân theo các yêu cầu được đưa ra cho các tế bào chuẩn\r\nđể sử dụng trong ánh sáng mặt trời tự nhiên.

\r\n\r\n

10.3  Gói tế bào đơn

\r\n\r\n

Nếu sử dụng gói tế bào đơn, thực hiện theo các khuyến cáo sau:

\r\n\r\n

a) Trường nhìn tối thiểu là 160°.

\r\n\r\n

b) Tất cả các bề mặt trong gói trong tầm nhìn của tế bào không phản chiếu,\r\nvới độ hấp thụ ít nhất 0,95 trong dải đáp ứng bước sóng của tế bào.

\r\n\r\n

c) Vật liệu được sử dụng để liên kết tế bào với giá đỡ phải có khả năng\r\nchống suy giảm, cả về điện và quang. Đặc tính vật lý của nó cần\r\nduy trì ổn định trong toàn bộ thời gian sử dụng dự kiến.

\r\n\r\n

d) Nên sử dụng cửa sổ bảo vệ. Nếu được bao kín, không gian giữa cửa\r\nsổ và tế bào cần được lấp đầy bằng một vỏ bao ổn định,\r\ncả cửa sổ bảo vệ và vỏ bọc cần trong suốt trong dải bước sóng trong đó thiết bị\r\nchuẩn PV có đáp ứng phổ khác không. Chỉ số khúc xạ của vỏ bọc phải tương tự\r\n(trong phạm vi 10 %) như của cửa sổ để giảm thiểu sai số do sự\r\nphản xạ bên trong của ánh sáng. Sự truyền qua, đồng nhất và bám dính của vỏ bọc\r\nkhông bị ảnh hưởng bất lợi bởi ánh sáng cực tím và nhiệt độ làm việc.

\r\n\r\n

e) Cửa sổ bảo vệ có thể bao gồm một bộ lọc để phù hợp vớt đáp ứng phổ của\r\ntế bào chuẩn so với mẫu thử, với điều kiện là các yêu cầu khác của d) được đáp ứng.

\r\n\r\n

Hình 1 chỉ ra một ví dụ về gói tế bào đơn phù hợp. Các gói tế bào đơn\r\nphù hợp khác có thể có trong JIS C8910 hoặc Tỷ lệ về quang điện trên thế giới\r\n(xem thư mục tài liệu tham khảo).

\r\n\r\n

11  Bảo dưỡng các thiết bị chuẩn

\r\n\r\n

Thiết bị chuẩn cần được hiệu chuẩn lại hàng năm.

\r\n\r\n

Cửa sổ của thiết bị chuẩn được đóng gói phải được giữ sạch và không có\r\nvết xước.

\r\n\r\n

Các tế bào chuẩn không được che phải được bảo quản chống hư hại, nhiễm\r\nbẩn và suy giảm.

\r\n\r\n

Thiết bị chuẩn cho thấy có khuyết tật bất kỳ có thể có ảnh hưởng bất lợi\r\nđến chức năng của nó thì không được sử dụng.

\r\n\r\n

Giá trị hiệu chuẩn của thiết bị chuẩn có thể thay đổi một cách có hệ thống\r\nnhư là một hàm của thời gian đối với các lần hiệu chuẩn liên tiếp. Nếu giá trị\r\nhiệu chuẩn của thiết bị chuẩn thay đổi quá 1 % so\r\nvới hiệu chuẩn trước đó hoặc quá 5 % so với hiệu chuẩn ban đầu thì không được sử\r\ndụng làm thiết bị chuẩn.

\r\n\r\n

12  Hiệu chuẩn thiết bị chuẩn thứ cấp theo tế bào chuẩn\r\nsơ cấp

\r\n\r\n

12.1  Yêu cầu chung

\r\n\r\n

Điều này mô tả quy trình hiệu chuẩn thiết bị chuẩn thử cấp\r\ntrong ánh sáng mặt trời tự nhiên hoặc mô phỏng theo tế bào chuẩn sơ cấp mà việc\r\nhiệu chuẩn có thể truy nguyên tới các đơn vị SI theo TCVN 12678-4 (IEC\r\n60904-4). Đáp ứng phổ không phù hợp giữa tế bào chuẩn sơ cấp và của thiết bị\r\nchuẩn thứ cấp dưới độ rọi được sử dụng để hiệu chuẩn phải được xác định theo\r\nTCVN 12678-7 (IEC 60904-7). Nếu hiệu chỉnh sự không phù hợp phổ nhỏ hơn 1 % thì\r\ncó thể bỏ qua sự hiệu chỉnh không phù hợp này.

\r\n\r\n

Quy trình này có thể được áp dụng bằng cách sử\r\ndụng cả ánh sáng mặt trời tự nhiên và mô phỏng theo các yêu cầu trong TCVN\r\n12678-1 (IEC 60904-1) với các hạn chế dưới đây.

\r\n\r\n

12.2  Ánh sáng mặt trời tự nhiên

\r\n\r\n

Hiệu chuẩn trong ánh sáng mặt trời tự nhiên phải được thực hiện trong\r\ncác điều kiện sau:

\r\n\r\n

a) Thời tiết trong, nắng với bức xạ khuếch tán không lớn hơn 20 % của tổng\r\nxạ.

\r\n\r\n

b) Không hình thành đám mây có thể quan sát.

\r\n\r\n

c) Tổng bức xạ (mặt trời + bầu trời + phản xạ mặt đất) không nhỏ\r\nhơn 800 W·m^-2, được đo bằng tế bào chuẩn sơ cấp.

\r\n\r\n

d) Khối lượng không khí giữa AM1 và AM2.

\r\n\r\n

e) Bức xạ đủ ổn định sao cho sự thay đổi tín hiệu đầu ra của tế bào chuẩn\r\nnhỏ hơn ± 0,5 % trong thời gian thực hiện phép đo.

\r\n\r\n

12.3  Ánh sáng mặt trời mô phỏng

\r\n\r\n

Ánh sáng mặt trời mô phỏng để hiệu chuẩn có thể là liên tục hoặc xung.\r\nThông thường các tế bào chuẩn sơ cấp và các thiết bị chuẩn thứ cấp được đặt cạnh\r\nnhau và đo cùng một lúc. Trong trường hợp này,\r\nmáy phô phỏng phải là cấp AAA phù hợp với TCVN\r\n12678-9 (IEC 60904-9) với yêu cầu bổ sung rằng độ không đồng đều\r\ncủa bức xạ nhỏ hơn ± 1 % trong bề mặt bao gồm thiết bị cần hiệu chuẩn và thiết\r\nbị chuẩn sơ cấp. Yêu cầu của cấp A liên quan đến sự mất ổn định\r\ntheo thời gian được xác định trong TCVN 12678-9 (IEC 60904-9) chỉ cần được đáp ứng\r\ncho sự mất ổn định ngắn hạn (STI) vì sự không ổn định dài hạn (LTI) không liên\r\nquan trong trường hợp này. Trong trường hợp thiết bị chuẩn sơ cấp và\r\nthứ cấp có cùng kích thước hoặc có kích thước tương tự nhau (tỷ lệ của các phạm\r\nvi hoạt động giữa 0,5 và 2,0), phải thực hiện phép đo bổ sung đổi vị trí của\r\nchúng. Kết quả là hợp lệ nếu cả hai phép đo nằm trong độ không đảm bảo đo.

\r\n\r\n

Nếu yêu cầu không thể đáp ứng độ không đồng nhất nhỏ hơn ± 1 % để hiệu\r\nchuẩn các môđun chuẩn được tạo thành từ các tế bào nối tiếp thì phải\r\ncung cấp bộ mô phỏng cấp A đối với độ không đồng nhất không\r\ngian và phân tích độ không đảm bảo đo chi tiết có tính đến sự không phù hợp\r\ntrong dòng điện ngắn mạch của các tế bào riêng rẽ.

\r\n\r\n

Trong trường hợp đặc biệt, tế bào chuẩn sơ cấp và thiết bị chuẩn thứ cấp\r\ncó cùng kích thước hoặc tương tự nhau (tỷ lệ của vùng hoạt động trong phạm vi từ\r\n0,5 đến 2,0) và ánh sáng mặt trời mô phỏng liên tục ổn định, hai thiết bị có thể\r\nđược đặt lần lượt vào cùng vị trí và được đo liên tiếp. Trong trường hợp này, bộ mô phỏng\r\nphải là cấp AAA theo TCVN 12678-9 (IEC 60904-9) với yêu cầu bổ sung rằng LTI của\r\nbức xạ nhỏ hơn ± 1 %, trong đó LTI ứng với tổng khoảng thời gian cần thiết cho các phép đo. Bộ mô phỏng\r\nnăng lượng mặt trời dạng xung cũng có thể thích hợp nếu độ lặp lại\r\ncủa từng xung tốt hơn 1 %. Điều này phải được ghi lại bằng cách sử dụng một tế\r\nbào theo dõi thích hợp.

\r\n\r\n

Trong mọi trường hợp, phân tích độ không đảm bảo đo chi tiết có tính đến\r\ncả độ không đồng nhất về không gian và thời gian của ánh sáng\r\nmặt trời mô phỏng cần được cung cấp, xem xét các chi tiết cụ thể của chiến lược\r\nđo đã chọn.

\r\n\r\n

12.4  Quy trình thử nghiệm

\r\n\r\n

12.4.1  Trước khi hiệu chuẩn ban đầu, đo đáp ứng phổ\r\nvà hệ số nhiệt độ của dòng điện ngắn mạch của thiết bị chuẩn thứ cấp, sử dụng\r\ncác quy trình được quy định tương ứng trong TCVN 12678-8 (IEC 60904-8) và IEC\r\n60891. Bất kỳ khi nào phát hiện có sự thay đổi giá trị hiệu chuẩn ở các điều kiện\r\nchuẩn lớn hơn 2 % đối với hiệu chuẩn ban đầu này, các phép đo về đáp ứng phổ và\r\nhệ số nhiệt phải được lặp lại.

\r\n\r\n

12.4.2  Điều chỉnh giá lắp đặt sao cho các\r\nthiết bị vuông góc với nguồn sáng trong phạm vi ± 5°.

\r\n\r\n

- Gắn tế bào chuẩn sơ cấp và thiết bị chuẩn thứ cấp\r\ntrên cùng mặt phẳng trong phạm vi ± 1 ° và ở gần nhau trên cùng một giá lắp đặt\r\n(đối với phép đo đồng thời).

\r\n\r\n

- Gắn tế bào chuẩn sơ cấp vào vị trí được chỉ định\r\n(đối với phép đo liên tiếp).

\r\n\r\n

12.4.3  Kiểm soát nhiệt độ tế bào của\r\ncả tế bào chuẩn sơ cấp và thiết bị chuẩn thứ cấp ở (25 ± 2) °C. Trong trường hợp\r\nkhông thực hiện được việc đọc tín hiệu đầu ra thì phải hiệu\r\nchỉnh về 25 °C theo IEC 60891.

\r\n\r\n

12.4.4  Sự không phù hợp phổ phải được hiệu chỉnh theo\r\nTCVN 12678-7 (IEC 60904-7). Các phép đo thích hợp của bức xạ phổ phải được ghi\r\nlại.

\r\n\r\n

12.4.5  Ghi lại số đọc đồng thời của tín hiệu đầu ra\r\nvà nhiệt độ

\r\n\r\n

- của tế bào chuẩn sơ cấp và thiết bị chuẩn thứ cấp (đối với phép đo đồng\r\nthời),

\r\n\r\n

- của tế bào chuẩn sơ cấp (đối với phép đo liên tiếp).

\r\n\r\n

12.4.6  Lặp lại bước 12.4.5 cho đến khi có được năm bộ\r\nsố đọc liên tiếp trong đó:

\r\n\r\n

- tỷ lệ tín hiệu đầu ra (hiệu chỉnh về 25 °C và cho sự phù hợp phổ theo\r\nyêu cầu) không thay đổi quá ± 0,5 % (đối với phép đo đồng thời),

\r\n\r\n

- các tín hiệu đầu ra đối với tế bào chuẩn sơ cấp (hiệu chỉnh về 25 °C\r\nvà cho sự không phù hợp phổ theo yêu cầu) không thay đổi quá ± 0,5 %; sau đó tháo\r\ntế bào chuẩn sơ cấp và lắp thiết bị chuẩn thứ cấp ở cùng vị trí và lặp lại tương tự bước\r\n12.4.5 với các ràng buộc tương tự như đối với các tế bào chuẩn sơ cấp (đối với\r\nphép đo liên tiếp).

\r\n\r\n

12.4.7  Nếu tế bào chuẩn sơ cấp và thiết bị chuẩn thứ\r\ncấp có cùng kích thước hoặc có kích thước tương tự nhau (tỷ lệ của vùng hoạt động\r\ntrong phạm vi từ 0,5 đến 2,0) và được đo đồng thời; đổi vị trí giữa tế bào chuẩn\r\nsơ cấp và thiết bị chuẩn thứ cấp và lặp lại các bước 12.4.5 và 12.4.6.

\r\n\r\n

12.4.8  Khi hiệu chuẩn trong ánh sáng mặt trời tự\r\nnhiên, các bước 12.4.2 đến 12.4.6 phải được thực hiện ít nhất hai lần một ngày\r\ntrong ít nhất ba ngày riêng rẽ.

\r\n\r\n

12.4.9  Từ dữ liệu chấp nhận được, tính tỷ lệ:

\r\n\r\n\r\n\r\n

12.4.10  Nhân giá trị hiệu chuẩn của tế bào chuẩn sơ cấp\r\nvới giá trị tính toán:

\r\n\r\n

- giá trị trung bình của các tỷ số (đối với phép đo đồng thời);

\r\n\r\n

- tỷ lệ trung bình của các tín hiệu đầu ra (đối với phép đo\r\nliên tiếp),

\r\n\r\n

để thu được giá trị hiệu chuẩn của thiết bị chuẩn thứ cấp. Nếu các phép\r\nđo đã được thực hiện với các vị trí của tế bào chuẩn sơ cấp và thiết bị chuẩn\r\nthứ cấp được trao đổi, tính giá trị hiệu chuẩn cho cả hai trường hợp. Các\r\nkết quả chỉ có giá trị nếu cả hai nằm trong phạm vi độ không đảm bảo\r\nđo. Cả hai giá trị phải được báo cáo và trung bình hình học\r\ncủa chúng phải được sử dụng làm giá trị hiệu chuẩn.

\r\n\r\n

13  Hiệu chuẩn thiết bị chuẩn làm việc theo thiết bị\r\nchuẩn thứ cấp

\r\n\r\n

Để hiệu chuẩn thiết bị chuẩn làm việc theo thiết bị chuẩn\r\nthứ cấp, có thể áp dụng quy trình trên, bỏ qua hiệu chỉnh sự không phù hợp phổ\r\nnếu thiết bị chuẩn thứ cấp và thiết bị chuẩn làm việc có cùng vật liệu và cấu\r\ntrúc chung, nếu không thì áp dụng quy trình tương tự như mô tả trong Điều\r\n12.

\r\n\r\n

 

\r\n\r\n

Thư mục tài liệu tham khảo

\r\n\r\n

[1] JIS C8910, Primary reference solar cells

\r\n\r\n

[2] C.R Osterwald, S, Anevsky, K. Bücher,\r\nA.K. Barua, P. Chaudhuri, J. Dubard, K. Emery, B, Hansen, D. King, J. Metzdorf,\r\nF. Nagamine, R. Shimokawa, Y.X. Wang, T. Witchen, W. Zaaiman,\r\nA. Zastrow, and J. Zhang, “The World Photovoltaic Scale: An International\r\nReference Cell Calibration Program”,\r\nProgress in Photovoltaics Research and Applications, vol. 7, pp. 287-297, 1999

\r\n\r\n

[3] TCVN 6781 (IEC 61215) (tất cả các phần), Môđun\r\nquang điện (PV) mặt đất - Chất lượng thiết kế phê duyệt kiểu

\r\n\r\n

 

\r\n\r\n

MỤC LỤC

\r\n\r\n

Lời nói đầu

\r\n\r\n

1  Phạm vi áp dụng

\r\n\r\n

2  Tài liệu viện dẫn

\r\n\r\n

3  Thuật ngữ và định nghĩa

\r\n\r\n

4  Chọn thiết bị chuẩn

\r\n\r\n

5  Đo nhiệt độ

\r\n\r\n

6  Đấu nối điện

\r\n\r\n

7  Hiệu chuẩn

\r\n\r\n

8  Báo cáo

\r\n\r\n

9  Ghi nhãn

\r\n\r\n

10  Bao gói

\r\n\r\n

11  Bảo dưỡng các thiết bị chuẩn

\r\n\r\n

12  Hiệu chuẩn thiết bị chuẩn thứ cấp theo tế bào chuẩn sơ\r\ncấp

\r\n\r\n

13  Hiệu chuẩn thiết bị chuẩn làm việc theo thiết bị chuẩn\r\nthứ cấp

\r\n\r\n

Thư mục tài liệu tham khảo

\r\n\r\n