計量在太陽能光伏產業上的應用

熊利民/中國計量科學研究院

0 引言

隨著全球能源的緊缺和傳統化石能源消耗帶來的環境污染以及氣候變暖等問題的加重，人們對可再生能源的需求日益迫切。

10年來，全世界太陽電池及組件生產的年平均增長率是33%，最近5年的年平均增長率更達到70%。中國在2006年太陽電池的產量達到369.5MWp，緊隨日本和德國之后，位居世界第三光伏電池生產大國，2007年超過1000MWp，躍居第二。盡管目前太陽能光伏利用成本較高，但是隨著技術進步以及其他能源利用形式的逐漸飽和，預計太陽能將在2030年以后成為能源利用的主流形式。

1 現狀

1）國外

根據2005年第二屆光伏組件電性能測試國際巡回比對報告，得到10個機構的有效數據，相對偏差約為＋3%～－4%。

2）國內

隨著國內光伏產業的迅猛發展，從事光伏產品的檢測單位眾多，所使用的測試儀器很不一致，包括太陽模擬器（穩態、瞬態、漫射光、直射光、不同時域曲線）、組件測試儀（可調修正系數的、限制可調修正系數的）、標準電池及參考組件（溯源的來源各不相同）在內。此外，測試人員參與本行業時間短，基礎知識缺乏等，諸多因素導致測量的偏差較大，與采購企業對組件標稱功率的準確度要求相差甚遠。

2 太陽光伏測試中的計量技術

2.1 太陽模擬器的分類

工業化的太陽模擬器通常分為兩大類：穩態太陽模擬器和瞬態（脈沖）太陽模擬器。

穩態太陽模擬器價格比較昂貴，需要消耗較大的功率，并且容易產生熱量造成溫升。對于太陽電池標準測試條件（1000 W/m2，25℃，AM1.5光譜分布）來說，雖然需要增加制冷裝置進行溫控，但其光源更接近于真實太陽，數據可實時采集。……