太阳电池光电性能参数校准方法研究

针对地面用太阳电池的光电性能(I-V特性)参数,建立了基于太阳模拟器法的校准装置,提出了准确的I-V特性参数校准方法。分析了光源辐照度、光源光谱失配、标准与被测太阳电池光谱响应度失配、温度等因素对关键性能参数校准结果的影响,并对其不确定度进行了评定。结果表明:建立的校准装置可实现短路电流(I_sc)、开路电压(V_oc)、最大输出功率(P_m)的相对扩展不确定度分别为1.2%(k=2),0.9%(k=2),1.5%(k=2)。     

光谱失配对标定太阳电池产生的影响分析

标准太阳电池的短路电流可用来确定太阳模拟器的总辐照度强度。选取单晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜和染料敏化4种常见类型的太阳电池,分别进行光谱响应度测量。对光谱匹配分别为A、B、C级的太阳模拟器进行光谱辐照度分布测量。利用光谱失配计算公式,并结合标准AM1.5G太阳光谱辐照度分布数据,理论计算出由于光源间光谱不匹配以及电池间光谱响应度不匹配所产生的光谱失配因子,并对标定太阳电池产生的影响进行了分析。     

太阳电池片的检测方法及其短路电流不确定度评定

在光伏产业中,对太阳电池片的标定是非常重要的环节,为了满足光伏产业不断提高的测量准确度需求,搭建了一套太阳电池片测量系统。该系统包括整体性能达到超3A级的双光源稳态太阳模拟器(辐照面积200 mm×200 mm)、标准太阳电池、温控真空吸附平台,以及配套的探针排。文章以常用的晶硅电池为例,对太阳电池片的基本检测方法进行了阐述,并对关键参数短路电流进行了不确定度评定。根据分析,短路电流不确定度为U_(rel)=1. 6%(k=2),能够为光伏企业提供太阳电池片的测量校准服务。     

不同类型太阳电池光电参数的测量方法

作为太阳电池计量项目．通常从以下两方面进行测试：标准太阳电池在标准太阳光谱条件下的光谱响应度和在太阳模拟器下太阳电池安（I）-伏（V）特性的测量．进而计算出标准太阳光谱条件下太阳电池的标定值。太阳电池的光谱响应特性直接影响着组件能量转换效率．因此．光谱响应度测量对于研究开发太阳电池的响应特性具有重要意义．同时也为多结电池设计提供了参考。     

UVA探测器照度响应度的量值复现方法与国际比对

对UVA探测器照度响应度的量值复现方法进行了详细的讨论.分析比较了光源的光谱辐射照度法、探测器的绝对光谱响应度法、热释电探测器法、绝对辐射计法和与标准紫外辐射照度计比较法等5种方法的原理和测量结果.以此为理论基础,中国计量科学研究院(NIM)参加了由亚太计量规划组织(APMP)举办的国际上首次"UVA探测器的照度响应度国际比对APMP PR-S1".比对结果表明:在7个参加实验室中,NIM的量值与国际参考值最为接近,窄波段UV365照度响应度和宽波段UVA照度响应度与国际参考值的偏离量分别为-0.57%(k=2)和-0.53%(k=2).在特定条件下,宽波段紫外辐射度的量值复现不确定度也由原来的10%(k=1)改善为2.0%(k=1).     

几种含氢气体标准物质相互标定的探讨

采用气相色谱法寻找浓度范围在(10.0×10~(-6)~10.0×10~(-2))mol/mol的氢气体标准物分别在PDHID检测器和TCD检测器上的响应曲线,以氩中氢气体标准物质作为参考标准,采用外标法对氮中氢和空气中氢气体标准物质进行标定。对影响标定结果的不确定度因素进行了分析,评定了该方法的不确定度,通过对氮中氢和空气中氢气体标准物质测量结果与实际值的一致性考察,验证了标定结果及不确定度。结果表明,用氩中氢气体标准物质对浓度接近的氮中氢和空气中氢样品进行标定是可行的,标定结果的扩展不确定度为3%(k=2)。     

硅光电探测器光谱响应度测量标准装置

本文介绍了硅光电探测器光谱响应度测量的原理和装置，描述了相对和绝对光谱响应度标定方法，详细分析了引起标定误差的因素和误差合成，简要分析了国际比对结果。本装置的波长范围为３００￣１０００ｎｍ，相对光谱响应的不确定度（１σ）为０．２１％￣０．８６％，绝对光谱响应的不确定度（１σ）为０．２５％￣０．８７％。     

微风速标准装置的建立和热线风速仪校准方法的实验研究

中国计量科学研究院建立了微风速标准装置,基于该标准装置对热线风速仪的校准展开了实验研究。微风速标准装置基于相对法测量原理,实验通过气浮滑车搭载热线风速仪运动,由激光干涉仪测得的距离对时间微分得到标准速度,通过这种方式实现了热线风速仪的校准。滑车的运动速度可以溯源到国家计量院的时间和长度基准;此外,根据热线风速仪传感器的理论模型计算得到了热线风速仪的静态特性方程,比较理论模型与校准结果,发现二者具有良好的一致性。实验结果和不确定度分析表明:微风速标准装置的扩展不确定度U=0.82%（k=2）;热线风速仪校准结果的扩展不确定度U=2.42%（k=2）。     

基于双时间测量法原理的水表自动检定装置研制及测量不确定度评定

为解决传统水表检测方法因不满足同步计量原则而存在测量结果可靠性差的缺陷,建立了基于双时间测量法原理的水表测量误差数学模型,设计了双路时间测量功能的控制系统,通过优化控制流程,实现了水表示值误差的自动检测.试验数据表明:双时间法能够缩短水表示值误差的测量时间,对被检表的重复性测量影响较小,对在最短测量时间30s下应用双时间法水表检定标准装置的最佳测量能力进行测量不确定度评定,该装置测量累积流量的不确定度为0.1%(k=2).     

水流环境下温度传感器动态响应测量的不确定度评定

为满足核电快响应温度传感器的复验需要,研制了水流环境下温度传感器动态响应测量装置。分析了测量不确定度的来源,评定了时间常数测量结果的不确定度。通过提出微小时间域内电压示值与时间的线性关系,实现了不确定度由温度向时间参数的传递。对某核级快响应铂热电阻温度传感器的测量结果进行了不确定度评定,其时间常数扩展不确定度U=27ms(k=2)。评定结果表明:示波器光标读取电压和时间的分辨力是不确定度的重要来源,研究结果可为实验测量提供借鉴。     

X射线剂量当量仪校准因子不确定度评估

为了准确评估X射线剂量监测用防护仪表的校准因子的不确定度,依据有关技术规范,用标准电离室对参考点位置处的剂量当量率参考值进行测量;采用替代法获得待校仪表的显示值,从而确定校准因子结果的相关影响因素,并分别对影响量的不确定度进行评定;得出仪表校准因子的相对扩展不确定度为5.0％(k=2)。影响校准因子不确定度的主要来源包括校准用辐射场的均匀性、标准电离室本身的刻度因子及能量响应、剂量当量转换因子、待检仪表显示值的统计标准偏差等。在对该类仪表的校准过程中,通过提高标准参考值的不确定度水平可以改善校准因子的不确定度。     

太赫兹阵列探测器响应度校准溯源研究

提出了一种太赫兹阵列探测器响应度校准溯源方法。首先,使用阵列探测器的每一像元对太赫兹辐照场中心进行逐一扫描,识别有效像元、死像元和过热像元,并对有效像元响应值进行归一化处理,获得阵列探测器的相对辐照度响应值。其次,使用中心像元对太赫兹辐照场进行扫描测量,扫描总面积大于太赫兹光斑尺寸,保证太赫兹功率被完整测量,获得中心像元与其他有效像元的太赫兹功率响应值。最后,用标准太赫兹功率计标定高莱功率计,扩展太赫兹功率校准量限,实现微瓦级太赫兹辐射功率测量溯源,用高莱功率计测得的太赫兹辐射源总功率对阵列探测器测得的积分响应值进行校准,得到阵列探测器辐照度响应绝对值。对探测器进行测量校准和不确定度分析,测得辐照度响应度的相对扩展不确定度为Urel=20%(k=2),测量结果可溯源至国家太赫兹辐射功率标准。     

基于改进型两次平衡对检法的感应分压器自校准方法

介绍了参考电势变压器和指零仪变压器设计原理,分析了屏蔽间泄漏对测量结果的影响;对常规两次平衡参考电势对检法进行了改进,使零平衡和段平衡测量过程中,参考电势和测差电路均可实现等电位保护;对自校准方法进行了推导,校准结果仅与段平衡和零平衡时锁相放大器测量的电压差值相关,与参考电势变压器、指零仪变压器、辅助变压器等的误差无关,屏蔽间泄漏的影响也得到消除。对1kV感应分压器进行了校准实验,并对校准结果进行了测量不确定度分析,其相对扩展不确定度的评估结果为5.4×10^-8(k=2)。     

三天线法环天线校准系统建立及测量结果不确定度评定

在350kHz~30MHz频段内,为了准确得到环天线所处位置的场强,环天线的天线系数需要校准。三天线法是一种校准天线系数的绝对方法,需要3个环天线,两两组对测量,且不需要任何参考标准。介绍了三天线法校准环天线的原理,基于矢量网络分析仪建立校准系统,并评定校准系统的测量结果不确定度。基于K(i,j)的计算公式复杂,很难计算出其引入的不确定度,因此采用数字电磁学代码(NEC)建模评定K(i,j)的不确定度。评定结果表明,在350kHz~30MHz频段内4个典型频点的扩展不确定度小于0.81dB(k=2)。     

光伏标准电池室外一级标定的不确定度分析

利用拉萨地区较好的阳光辐射条件,采用室外直接辐照度标定方法建立了标准光伏电池一级标定试验平台,提出了一级标定试验的实验条件及方法。对一级标定试验入射光辐照度、光谱失配修正、电池短路电流及温度等参数进行了不确定度分析及评定,标定结果具有较高的参考价值。室外一级标定采用绝对辐射计溯源至世界辐射基准,测量结果准确可靠,且具有较好的复现性。     

基于高温黑体炉的钨铼热电偶校准方法研究

基于中国计量科学研究院的高温黑体炉设计了一种适用于钨铼偶等高温热电偶的校准方法。优化设计的均温块测温孔轴向均匀性20mm范围内小于0.5℃,优选的测温孔与中心孔的辐射温度差异可达到小于0.5℃。经铂铑10-铂热电偶验证了基于高温黑体炉的校准方法,在800~1300℃与S型热电偶标准热电势间差异小于0.5℃,不确定度评估为0.8~1.5℃,k=2。在800~1900℃范围内,测试了多只不同来源的C型钨铼偶热电势并考核了偶丝校准前后的均匀性,实验结果表明,钨铼偶丝与国际标准钨铼偶热电势的差异基本保持在1%以内,校准不确定度为3.7~13.0℃,相对不确定度为0.7%t (t为温度),k=2。     

标准测氡仪的量值溯源方法研究

研究了利用氡活度绝对测量装置制备高准确度标准氡源的方法,得到了活度扩展不确定度为0.8%(k=2)的量传用氡源。依据计算标准氡体积活度的基本原理,对用于氡源活度量传所配套的小氡室的有效体积进行了校准,其有效体积的扩展不确定度为0.46%(k=2),对一般氡标准装置(标准氡室)所用的参考仪器(AlphaGUARD型标准测氡仪)进行校准,得到其平均体积活度响应为1.01,体积活度响应的扩展不确定度为3.2%(k=2)。