简介

参考太阳电池微分光谱响应（DSR）校准系统（下简称DSR系统）是福建省计量科学研究院科技计划《参考太阳电池微分光谱响应法校准系统研制》（项目编号：FJJLK2013004）的研究成果。DSR校准方法是IEC60904-4推荐的WPVS标准太阳电池一级校准方法之一，使用DSR系统可降低参考太阳电池校准的不确定度，为我国参考太阳电池计量提供坚实可靠的技术保障，提高我国参考太阳电池计量标准的准确度和可靠性，使我国参考太阳电池的校准能力达到国际先进水平。

目前DSR系统应用在国家光伏产业计量测试中心，已为全国各光伏企业和光伏产品检测认证机构提供参考太阳电池校准服务。光伏中心分别在2015年和2019年使用该系统参加了以日本AIST为参考实验室、福建计量科学研究院和台湾工研院参与的亚太参考电池比对，均取得了满意的比对结果，并确认了该系统和相应校准方法的测量不确定度为U_rel = 0.7% （k=2），达到国际一流水平。

DSR系统的原理是在参考太阳电池具有有效响应的波长范围内在25℃、1000W/m²偏置光照射下测得起绝对光谱响应，然后与IEC60904-3里给出的AM1.5G参考光谱分布进行卷积，得到参考太阳电池的标定值短路电流。DSR系统实施四个关键的主要操作：1. 始终保证参考电池的温度维持在（25±0.2）℃；2. 使用在（0.01~1.2）sun可调的白偏置光对参考太阳电池进行照射；3. 在白偏置光照射的基础上，使用（280~1200）nm间可调的均匀单色光对参考太阳电池进行照射；4. 测得在上述条件下参考太阳电池的电流输出。

主要性能特点

1、DSR系统使用一级参考标准硅探测器和锗探测器作为绝对光谱响应度的标准器，覆盖光谱响应范围：250 nm ~ 1650 nm。采用氙灯、卤素灯和两台三光栅单色仪组成单色光系统，其分光波长分辨率：≤0.2 nm；

2、DSR系统单色光面积不小于2.5 cm × 2.5 cm (在照射面积为2.0 cm × 2.0 cm下，单色光不均匀度﹤1.2%）；

3、采用三轴位移平台作为探测器和被测参考太阳电池的定位装置，平台位移准确度：≤0.1 mm；

4、三轴位移平台上附有标准探测器和被测参考太阳电池的温度控制平台系统一套，平台温度控制范围（5~99）℃，温控准确度0.1℃，温控稳定度≤0.2 ℃，保证了标准电池校准时的温度保持在（25±0.2）℃，且可测量其光谱响应度的温度系数；

5、偏置光源自动化光强控制，面积不小于2.5 cm × 2.5 cm，透过阵列灯源控制达成不同偏置光强，偏置光强度范围：0~1.2 suns，可考察被测标准电池大范围辐照度照射下的输出线性度；

6、DSR系统针对WPVS标准太阳电池的短路电流测量不确定度为U_rel = 0.7% （k=2）；

图1 参考太阳电池微分光谱响应（DSR）校准系统   图2 微分光谱响应法的测量示意图（引用自IEC60904-4）

主要技术指标