Фотоэлектрические приборы. Часть 1. Измерение фотоэлектрических вольт-амперных характеристик

ГОСТ 28977-91
(МЭК 904-1-87)

Группа Е52

MКC 27.160
ОКСТУ 3480

Дата введения 1992-01-01

1. ПОДГОТОВЛЕН И ВНЕСЕН Межотраслевым государственным объединением "КВАНТЭМП"

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 19.04.91 N 531

3. Стандарт подготовлен методом прямого применения международного стандарта МЭК 904-1-87 "Фотоэлектрические приборы. Часть 1. Измерение фотоэлектрических вольт-амперных характеристик" и полностью ему соответствует

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Пункт, в котором приведена ссылка	Обозначение соответствующего международного стандарта	Обозначение отечественного нормативно-технического документа, на который дана ссылка
3.3, 4.5, 5.4	МЭК 891-87	ГОСТ 28976-91

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2004 г.

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

В настоящем стандарте приведена методика измерения вольт-амперных характеристик кристаллических кремниевых фотоэлектрических приборов при естественном и имитированном солнечном свете.

Методика применима для одного солнечного элемента, сборочного узла солнечных элементов или плоского модуля.

Примечания:

1. Термин образец используют для обозначения любого из этих приборов.

2. Методика применима только для приборов с линейной характеристикой преобразования.

2. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИЗМЕРЕНИЮ

2.1. При измерении облученности используют отградуированный эталонный прибор, как это определено в относящейся к этому вопросу будущей публикации МЭК.

2.2. Эталонный прибор должен иметь ту же относительную спектральную характеристику, что и образец, а также должен быть выбран и отградуирован в соответствии с будущей, относящейся к этому вопросу, публикацией МЭК.

2.3. Температура эталонного прибора и образца должна быть измерена с точностью ±1 °С.

Если температура эталонного прибора отличается более чем на 2 °С от температуры, при которой он был отградуирован, то в градуировочное значение должна быть введена температурная поправка.

2.4. Активная поверхность образца должна быть компланарна в пределах ±5° с активной поверхностью прибора. Коллимирующие устройства использоваться не должны.

2.5. Измерительная схема показана на чертеже.

Черт. Измерительная схема

Измерительная схема

ГОСТ 28977-91 (МЭК 904-1-87) Фотоэлектрические приборы. Часть 1. Измерение фотоэлектрических вольт-амперных характеристик

1 - образец; 2 - температурный датчик; 3 - контрольный элемент;
4 - прецизионный резистор; 5 - измерительный прибор; 6 - регистратор температуры;
7 - цепь измерения тока; 8 - цепь измерения напряжения;
9 - переменная нагрузка (предпочтительно электронная)

2.6. Напряжение и ток должны быть измерены с точностью ±0,5% с использованием независимых проводников от выводов тока образца.

2.7. Ток короткого замыкания должен быть измерен при нулевом значении напряжения с использованием регулируемого напряжения смещения (предпочтительно электронного) для компенсации падения напряжения на внешнем, последовательно включенном сопротивлении. Ток короткого замыкания может быть определен путем измерения падения напряжения на прецизионном 4-клеммном резисторе. Сопротивление должно быть выбрано так, чтобы падение напряжения на нем не превышало 3% напряжения холостого хода прибора, т.е. внутри диапазона, в котором обеспечивается линейная зависимость тока от напряжения. Кривая экстраполируется к нулевому значению напряжения.

2.8. Вольтметры должны иметь внутреннее сопротивление не менее 20 кОм/В.

2.9. Все приборы должны быть проверены и соответствовать требуемой точности во время измерения.

2.10. Точность коррекции по облученности и температуре должна периодически подтверждаться путем измерения характеристики образца при выбранных условиях и сравнения результатов с соответствующими данными экстраполирования.

3. ИЗМЕРЕНИЕ ПРИ ЕСТЕСТВЕННОМ СОЛНЕЧНОМ СВЕТЕ

Измерения при естественном солнечном свете следует проводить только тогда, когда суммарная облученность (солнце+небо) во время измерения не колеблется более чем на ±1%. Если предполагается результаты измерения приводить к стандартным условиям, то облученность должна быть не менее 800 Вт·м.

Методика испытаний

3.1. Установить эталонный прибор как можно ближе к компланарному с ним образцу. Прибор и образец должны быть перпендикулярны к пучку прямого солнечного излучения в пределах ±10°.

3.2. Записать вольт-амперную характеристику и температуру образца одновременно с записью значений тока короткого замыкания и температуры эталонного прибора.

Если невозможно контролировать температуру, то необходимо защищать образец и(или) прибор от солнца и ветра до тех пор, пока их температура не сравняется с температурой окружающего воздуха. Измерение следует проводить немедленно после уборки экрана.

Примечание. В большинстве случаев инерция сохранения тепла образцом или прибором ограничит повышение температуры в течение первых нескольких секунд в пределах 2 °С, и их температура остается одинаковой.

3.3. Скорректировать измеренную вольт-амперную характеристику под желаемые значения облученности и температуры в соответствии с ГОСТ 28976.

4. ИЗМЕРЕНИЕ ПРИ ИСКУССТВЕННОМ СОЛНЕЧНОМ СВЕТЕ В НЕПРЕРЫВНОМ РЕЖИМЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

Требования к имитации солнечного света в непрерывном режиме излучения для измерений фотоэлектрической характеристики находятся в стадии разработки.

Методика испытаний

4.1. Установить эталонный прибор его активной поверхностью в рабочей плоскости так, чтобы нормаль, опущенная к прибору, была бы параллельна центральной линии пучка излучения в пределах ±5°.

4.2. Настроить облученность в рабочей плоскости так, чтобы эталонный прибор давал градуировочное значение тока короткого замыкания соответственно желаемому уровню.

4.3. Убрать эталонный прибор и установить образец в соответствии с п.5.1.

Примечание. Если пучок излучения довольно широк и однороден, то образец может быть установлен рядом с эталонным прибором.

4.4. Не изменяя настройку индикатора, записать вольт-амперную характеристику и температуру образца. Если невозможно контролировать температуру, то необходимо защитить образец и(или) прибор от искусственного пучка излучения до тех пор, пока температура прибора не сравняется с температурой окружающего воздуха в пределах ±2 °С. Измерение следует проводить немедленно после уборки экрана (см. примечание к п.3.2).

4.5. Если температура образца не достигла желаемой, то необходимо скорректировать измеренную вольт-амперную характеристику под желаемую температуру, используя методику, изложенную в ГОСТ 28976.

5. ИЗМЕРЕНИЕ ПРИ ИСКУССТВЕННОМ СОЛНЕЧНОМ СВЕТЕ В ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

Требования к имитации солнечного света в импульсном режиме излучения для измерений фотоэлектрической характеристики находятся в стадии разработки.

Методика испытаний

5.1. Установить образец как можно ближе к эталонному прибору так, чтобы их активные поверхности располагались в рабочей плоскости. Нормаль, опущенная к образцу и эталонному прибору, должна быть параллельна оси пучка излучения в пределах ±5°.

5.2. Настроить облученность в рабочей плоскости так, чтобы эталонный прибор давал градуировочное значение тока короткого замыкания соответственно желаемому уровню.

Примечание. В некоторых импульсных имитаторах измерительная система приводится в действие отдельным фотоэлектрическим элементом в тот момент, когда облученность достигает уровня, который предварительно установлен по эталонному прибору.

5.3. Произвести запись вольт-амперной характеристики и температуры образца (или окружающей температуры, если она такая же). Временной интервал между точками измерений должен быть достаточно длительным, чтобы была уверенность, что инерционность испытуемого образца и скорость сбора данных не внесут ошибок.

5.4. Скорректировать измеренную вольт-амперную характеристику под желаемую температуру и облученность в соответствии с ГОСТ 28976.

6. ОТЧЕТ ПО ИСПЫТАНИЯМ

Если требуется отчет по испытаниям, то он должен содержать следующие данные:

- описание и определение образца (солнечный элемент, сборочный узел солнечных элементов или модуль);

- условия испытаний (естественный или искусственный солнечный свет и в последнем случае краткое описание и класс имитаторов);

- облученность;

- температуры образца и эталонного прибора;

- описание и определение первичного и(или) вторичного эталонного прибора (элемента или модуля);

- градуировочные данные (где и когда проведена градуировка, градуировочное значение);

- отклонения от стандартных условий испытаний;

- результаты испытаний.