简介

日射法一级参考太阳能装置是国家质检总局科技计划《日射法一级参考太阳能装置》（项目编号：2012QK022）的研究成果。该研究成果可应用于光电性能检测领域，为二级参考太阳能电池和工作级参考太阳能电池的校准提供自然阳光辐照度量值溯源技术，能帮助提升当前太阳电池短路电流、光电转换效率的计量精度，对于光伏行业提高产品质量和竞争力具有重要意义。且该装置实现了将自然阳光直接辐照度、总辐照度和散射辐照度、太阳方位角和高度角、测量位置的经度和纬度、太阳能电池短路电流和温度等9个参数在一套装置上连续自动测量，在光伏领域应用于测量太阳直接辐照度的测量结果不确定度U_rel=1.0%（k=2），达到国内领先水平。

日射法一级参考太阳能装置可准确测量自然阳光直接辐照度，该技术和装置推广应用于采用自然阳光作为校准太阳能电池/组件的标准光源的校准过程，提供自然阳光直接辐照度的高标准量值，作为采用自然阳光法校准高精度参考级太阳能电池/组件CV值的必要条件。对于完善光伏产业的太阳能电池/组件CV值的量值溯源、尤其是新原理、新材料、新结构的薄膜电池和染料敏化电池等等的CV值量值溯源，具有广泛、重要的应用前景。该装置还可用于准确测量光伏电站选址、运行中必须的光辐照度量值，进而评价光伏电站的光电转换效率。在本装置的基础上，研制安装太阳能电池/组件和太阳光谱测量仪等并跟踪太阳的装置，现场实验的太阳能电池/组件温度控制装置，以及数据修正技术和软件测控系统，这些装置集成应用，实现校准高精度太阳能电池/组件CV值的目的。

图1 日射法一级参考太阳能装置

主要性能特点

1、采用空腔型绝对辐射计并且经国家最高等级太阳辐照度计量标准装置校准，能将入射光的功率与电加热功率交替比较定标的方式来测量光辐照度，准确度高。用于校准腔体型绝对辐射计的是国家最高等级的太阳辐照度计量标准装置，其技术基础是经过世界光伏基准校准，校准结果的不确定度U_rel=0.38%（k=2），对该装置的腔体型绝对辐射计进行校准的校准结果扩展不确定度U_rel=0.41%（k=2）。

2、采用双轴跟踪器跟踪太阳的方位角和高度角，并使用双模式的GPS系统定位模式和四象限光电跟踪器定位模式瞄准太阳。GPS系统的定位准确度±0.5°，四象限光电跟踪器的定位准确度±0.2°，腔体型绝对辐射计采用透光孔瞄准定位方式在测量自然阳光辐照度时瞄准定位准确度±0.6°。

3、测量自然阳光直接辐照度的测量结果扩展不确定度U_rel=1.0%（k=2）。

4、采用了1个总辐射表测量总辐照度，并通过连杆式直接辐射连续遮挡机构和总辐射表测配合使用，实现连续、实时、自动测量自然阳光总辐照度和散射辐照度，并判别散射辐照度是否小于总辐照度三分之一。

5、该装置测量自然阳光直接辐照度的技术成熟，适用于校准光伏产业的高精度参考级太阳能电池，尤其适用于校准光伏产业创新研发新原理、新材料、新结构的，利用自然阳光宽光谱、宽辐照度特点的薄膜电池和染料敏化电池等的量值溯源和光电转换效率高精度测量。

6、该装置可用于准确测量光伏电站选址、运行需要的光辐照量值，进而准确评价光伏电站将光辐照量转换为电量的光电转换效率。还可作为高精度直接辐射表检定装置的主要组成部分，测量的太阳辐照度量值用于检定高精度直接辐射表最重要的技术指标灵敏度和灵敏度线性。

主要技术指标