JIS C 8904-10:2017 太陽電池デバイス―第１０部：線形性の測定方法

                                                              C 8904-10 : 2017 (IEC 60904-10 : 2009)

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 装置・・・・[2]
•  4 試験体の選定・・・・[2]
•  5 電流及び電圧の線形性試験手順・・・・[3]
•  5.1 自然光での測定手順・・・・[3]
•  5.2 ソーラシミュレータでの測定手順・・・・[4]
•  5.3 分光感度による短絡電流の線形性試験手順・・・・[6]
•  6 2光源法による短絡電流の線形性試験手順・・・・[6]
•  6.1 背景・・・・[6]
•  6.2 装置A及びBの光源・・・・[6]
•  6.3 一般的な手順・・・・[6]
•  7 線形性の算出・・・・[7]
•  7.1 傾きの線形性検証・・・・[7]
•  7.2 2光源法による短絡電流線形性の検証・・・・[7]
•  7.3 非線形の許容範囲に対する要求事項・・・・[7]
•  8 報告・・・・[8]

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――――― [JIS C 8904-10 pdf 1] ―――――

C 8904-10 : 2017 (IEC 60904-10 : 2009)

まえがき

  この規格は,工業標準化法第12条第1項の規定に基づき,一般社団法人日本電機工業会(JEMA)から,
工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を制定すべきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経
済産業大臣が制定した日本工業規格(日本産業規格)である。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。
  JIS C 8904の規格群には,次に示す部編成がある。
    JIS C 8904-1 第1部 : 太陽電池I-V特性測定方法(予定)
    JIS C 8904-2 第2部 : 基準太陽電池デバイスに対する要求事項
    JIS C 8904-3 第3部 : 基準太陽光の分光放射照度分布による太陽電池測定原則
    JIS C 8904-4 第4部 : 校正のトレーサビリティ確立手順
    JIS C 8904-5 第5部 : 開放電圧法による等価セル温度の決定(予定)
    JIS C 8904-7 第7部 : 太陽電池測定でのスペクトルミスマッチ補正の計算方法
    JIS C 8904-8 第8部 : 太陽電池分光感度特性測定方法(予定)
    JIS C 8904-9 第9部 : ソーラシミュレータの性能要求事項
    JIS C 8904-10 第10部 : 線形性の測定方法

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――――― [JIS C 8904-10 pdf 2] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                         C 8904-10 : 2017
                                                                        (IEC 60904-10 : 2009)

太陽電池デバイス−第10部 : 線形性の測定方法

Photovoltaic devices-Part 10: Methods of linearity measurement

序文

  この規格は,2009年に第2版として発行されたIEC 60904-10を基に,技術的内容及び構成を変更する
ことなく作成した日本工業規格(日本産業規格)である。

1 適用範囲

  この規格では,試験パラメータについて,あらゆる太陽電池デバイスの線形性の程度を測定するために
用いる手順について規定する。この規格は,主に,校正機関,モジュールの製造業者及びシステム設計者
が用いることを意図している。
  太陽電池及びシステムを性能評価する場合,並びに温度及び照度の組合せ条件を他の条件に性能変換す
る場合には,線形方程式の使用に頼ることが多い(IEC 60891及びIEC 61829を参照)。この規格は,三つ
の線形方程式から十分な質の結果を導くための線形性要求事項及び試験方法を規定する。これらの要求事
項によって,方程式を用いることができる温度及び照度の変数の範囲を間接的に規定する。
  この規格で規定する測定方法は,全ての太陽電池デバイスに適用することができ,サンプル又は同一の
技術を用いた同等の太陽電池デバイスに用いることを意図している。これらは,線形デバイスを必要とす
る全ての測定及び修正手順の前に実行する必要がある。この規格で用いる方法論は,IEC 60891に規定す
る,最小二乗適合計算ルーチンを用いて線形(直線)関数をデータ点集合に適合する手法と類似している。
この関数からデータの偏差を算出し,線形性の定義を許容偏差として表している。
  なお,太陽電池デバイスは,7.3の要求事項を満たすときに線形であるとみなすことができる。
  これら及び他の試験パラメータによる線形性の程度の決定方法は,箇条5及び箇条6に記載する。
    注記 この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。
          IEC 60904-10:2009,Photovoltaic devices−Part 10: Methods of linearity measurement(IDT)
            なお,対応の程度を表す記号“IDT”は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,“一致している”こ
          とを示す。

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS C 8904-3 太陽電池デバイス−第3部 : 基準太陽光の分光放射照度分布による太陽電池測定原則
      注記 対応国際規格 : IEC 60904-3,Photovoltaic devices−Part 3: Measurement principles for terrestrial
             photovoltaic (PV)   olar devices with reference spectral irradiance data(MOD)
    JIS C 8904-9 太陽電池デバイス−第9部 : ソーラシミュレータの性能要求事項

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C 8904-10 : 2017 (IEC 60904-10 : 2009)
      注記 対応国際規格 : IEC 60904-9,Photovoltaic devices−Part 9: Solar simulator performance
             requirements(MOD)
    JIS C 8990 地上設置の結晶シリコン太陽電池(PV)モジュール−設計適格性確認及び形式認証のた
        めの要求事項
      注記 対応国際規格 : IEC 61215,Crystalline silicon terrestrial photovoltaic (PV)   odules−Design
             qualification and type approval(IDT)
    JIS C 8991 地上設置の薄膜太陽電池(PV)モジュール−設計適格性確認試験及び形式認証のための
        要求事項
      注記 対応国際規格 : IEC 61646,Thin-film terrestrial photovoltaic (PV)   odules−Design qualification
             and type approval(IDT)
    JIS Q 17025 試験所及び校正機関の能力に関する一般要求事項
      注記 対応国際規格 : ISO/IEC 17025,General requirements for the competence of testing and calibration
             laboratories(IDT)
    IEC 60891,Photovoltaic devices−Procedures for temperature and irradiance corrections to measured I-V
        characteristics
    IEC 60904-1,Photovoltaic devices−Part 1: Measurement of photovoltaic current-voltage characteristics
    IEC 60904-8,Photovoltaic devices−Part 8: Measurement of spectral responsivity of a photovoltaic (PV)
        device

3 装置

  測定に用いる装置は,次による。
a)   -V 曲線を測定するために必要な装置(IEC 60904-1を参照)。
b) メッシュフィルタ,NDフィルタなどの,相対スペクトル分布及び放射照度の場所むらに影響を与え
    ずに必要とされる範囲内で照度を変えるために必要な装置。
    注記1 照度を変えるために用いる装置及び手順は,放射計を用いて検証する必要がある。相対スペ
            クトル照度分布の変化によって,太陽電池デバイスの短絡電流に0.5 %以上の変化があって
            はならない(JIS C 8904-7及びIEC 60904-8参照)。メッシュフィルタを用いる方法が大面積
            の試験平面に最も適した方法である。
    注記2 JIS C 8904-7は,太陽電池デバイスの試験で発生するスペクトルミスマッチ誤差の計算方法
            を規定し,IEC 60904-8は,スペクトル測定のための指針を規定している。
c) 試験体の温度を変えるために必要な装置。
d) 試験体及び基準太陽電池デバイスの温度を調節する方法,又は取り外し可能な日よけ。
e)   EC 60904-8に規定する,試験体(又は試験体を代表するサンプル)の分光感度を測定値の±2 %の繰
    り返し精度で測定するための装置。

4 試験体の選定

  この規格は,可能な限り大形の試験体に対して適用する。実製品サイズの試験体が用意できない場合に
は,構造及び素材が同じ小形のサンプルを用いてもよい。

――――― [JIS C 8904-10 pdf 4] ―――――

                                                                                              3
                                                              C 8904-10 : 2017 (IEC 60904-10 : 2009)

5 電流及び電圧の線形性試験手順

  温度及び照度に関する短絡電流の線形性試験には,三つの手順がある。それぞれを,5.1,5.2及び5.3
に示す。温度及び照度に関する開放電圧の線形性試験には,二つの手順がある。それぞれを,5.1及び5.2
に示す。

5.1 自然光での測定手順

5.1.1  日射強度,日射強度変動及び風速に関する規定
  自然光での測定は,次の場合に限り行うことができる。
a) 照度が,必要とされる範囲の上限の水準以上である。
b) 短期変動(雲,煙霧又は煙)によって起こる照度の変化が基準太陽電池デバイスで測定した照度の±
    2 %未満である。
c) 風速が 2 m・s−1未満である。
5.1.2  試験体固定方法
  基準太陽電池デバイスを試験体と同一平面に置き,両方が直射日光に対する垂直線から±1°以内の位置
になるようにする。必要な器具に接続する。
    注記 この細分箇条以降に記載する測定は,スペクトル条件の変化の影響を最小限に抑えるため,同
          じ日の数時間以内にできるだけ迅速に行う必要がある。それができない場合は,スペクトル補
          正が必要となる。
5.1.3  温度制御を行う場合
  試験体及び基準太陽電池デバイスに温度制御機能が付いている場合は,必要な温度に調節装置を設定す
る。温度調節装置を用いていない場合は,試験体を太陽光から遮って大気温度の±1 ℃以内に安定させる。
基準太陽電池デバイスもその平衡温度の±1 ℃以内に安定させてから手順を進める。
5.1.4  測定項目
  試験パラメータXi及び試験体パラメータYi,並びに基準太陽電池デバイスの短絡電流及び温度を日よけ
を外して(用いている場合),同時に測定する。
5.1.5  日射強度の算出方法
  照度Goは,次の式(1)で算出する。
                             1000 Isc
                        Go             1    Tm
                                           rc   25    (1)
                               Irc
                      ここに,     Isc :  基準太陽電池デバイスの短絡電流
                                   Irc :  基準太陽電池デバイスの標準状態(STC)での校正値
                                   αrc :  基準太陽電池デバイスの温度係数
                                   Tm :  基準太陽電池デバイスの温度
5.1.6  日射強度の可変方法
  照度を可変パラメータとする場合,放射照度の場所むら又はスペクトル分布に影響を与えない範囲で,
試験体の照度を既知の比率kiまで下げる。これを行うには,次に示すような様々な方法がある。
a) 校正済みの均一密度メッシュフィルタを用いる。この方法を選択した場合,試験中に入射照度を測定
    できるようにするため,基準太陽電池デバイスはフィルタで覆わない。この場合のkiは,フィルタ校
    正パラメータ(透過した光線の比率)である。
b) 校正されていない均一密度メッシュフィルタを用いる。この方法を選択した場合,試験中,基準太陽
    電池デバイスをフィルタで覆う必要がある。この場合のkiは,基準太陽電池デバイスの短絡電流(Isc)

――――― [JIS C 8904-10 pdf 5] ―――――

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