JIS C 60891:2019 太陽電池デバイス―Ｉ－Ｖ特性測定における温度及び照度補正法

                                                                                  C 60891 : 2019

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  2A 用語及び定義・・・・[2]
•  3 補正手順・・・・[2]
•  3.1 概要・・・・[2]
•  3.2 補正手順1・・・・[3]
•  3.3 補正手順2・・・・[3]
•  3.4 補正手順3・・・・[4]
•  4 温度係数の求め方・・・・[8]
•  4.1 概要・・・・[8]
•  4.2 装置・・・・[9]
•  4.3 自然光を用いた場合の手順・・・・[9]
•  4.4 太陽シミュレータを用いた手順・・・・[10]
•  4.5 温度係数の計算・・・・[10]
•  5 内部直列抵抗RS及びR'Sの求め方・・・・[11]
•  5.1 概要・・・・[11]
•  5.2 補正手順1・・・・[11]
•  5.3 補正手順2・・・・[12]
•  6 曲線補正係数κ及びκ'の求め方・・・・[13]
•  6.1 概要・・・・[13]
•  6.2 手順・・・・[13]
•  7 報告事項について・・・・[14]
•  附属書JA(参考)JISと対応国際規格との対比表・・・・[16]

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C 60891 : 2019

まえがき

  この規格は,工業標準化法に基づき,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
工業規格である。これによって,JIS C 8916:2005及びJIS C 8937:2005は廃止され,この規格に置き換え
られた。
  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。

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                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                            C 60891 : 2019

太陽電池デバイス−I-V特性測定における温度及び照度補正法

Photovoltaic devices-Procedures for temperature and irradiance corrections to measured I-V characteristics

序文

  この規格は,2009年に第2版として発行されたIEC 60891を基に,構成を変更して作成した日本工業規
格である。
  なお,この規格で点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。変更の一
覧表にその説明を付けて,附属書JAに示す。

1 適用範囲

  この規格は,太陽電池デバイスの電流−電圧(以下,I-Vという。)測定値に対する温度及び照度補正を
行うための手順,並びにこれらの補正に関連する係数を特定するために用いる手順を規定する。太陽電池
デバイスのI-V測定の要件は,JIS C 8904-1による。
    注記1 太陽電池デバイスには,保護カバー付き若しくは保護カバーなしの単一の太陽電池セル,又
            は太陽電池セルの部分組立品若しくはモジュールが含まれる。デバイスの種類ごとに,I-V
            補正のための異なる関連パラメータ集合が適用される。
              モジュール(又は太陽電池セルの部分組立品)の温度係数は,単一の電池の測定値から計
            算する場合もあるが,モジュール又は太陽電池セルの部分組立品の内部直列抵抗及び曲線補
            正係数は,個別に計測する必要があることに注意する。
    注記2 “試験体”という用語は,これらのデバイスを示して用いる。
    注記3 I-V補正パラメータに用いるには,注意が必要である。パラメータは,測定した太陽電池デ
            バイスに対し有効である。製造ロット又は型式ごとにばらつきが起こる可能性がある。
    注記4 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 60891:2009,Photovoltaic devices−Procedures for temperature and irradiance corrections to
                measured I-V characteristics(MOD)
              なお,対応の程度を表す記号“MOD”は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,“修正している”
            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 8904-1 太陽電池デバイス−第1部 : I-V特性の測定

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2
C 60891 : 2019
      注記 対応国際規格 : IEC 60904-1,Photovoltaic devices−Part 1: Measurement of photovoltaic
             current-voltage characteristics
    JIS C 8904-2 太陽電池デバイス−第2部 : 基準太陽電池デバイスに対する要求事項
      注記 対応国際規格 : IEC 60904-2,Photovoltaic devices−Part 2: Requirements for photovoltaic reference
             devices
    JIS C 8904-7 太陽電池デバイス−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
      注記 対応国際規格 : IEC 60904-7,Photovoltaic devices−Part 7: Computation of the spectral mismatch
             correction for measurements of photovoltaic devices
    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
      注記 対応国際規格 : IEC 60904-9,Photovoltaic devices−Part 9: Solar simulator performance
             requirements
    JIS C 8904-10 太陽電池デバイス−第10部 : 線形性の測定方法
      注記 対応国際規格 : IEC 60904-10,Photovoltaic devices−Part 10: Methods of linearity measurement
    JIS C 8960 太陽光発電用語

2A 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS C 8960による。

3 補正手順

3.1 概要

  測定したI-V特性を,温度及び照度の他の条件(STCなど)に補正するには,三つの手順が適用できる。
第1の手順は,IEC 60891 Ed.1で規定した手順によるが,式は理解しやすいように書き換えている。第2
の手順は,大きな照度補正(20 %を超える)で精度の高い結果をもたらす,代替となる代数補正法による。
これらの手順のいずれにおいても,太陽電池デバイスの補正パラメータを特定する必要がある。特定でき
ない場合は,補正を行う前に決定する。第3の手順は,補正パラメータを入力として必要としない補間法
による。試験デバイスについて最低3本のI-V曲線が測定されている場合に適用できる。これらの3本の
I-V曲線は,補正方法を適用する温度及び照度範囲にわたる。
  全ての方法が,JIS C 8904-10で定義する線形デバイスに適用できる。
    注記1 変換の精度の見積りが必要である(箇条7参照)。
    注記2 全ての太陽電池デバイスは,限定した範囲の照度及びデバイス温度内で線形である必要があ
            る。詳細は,IEC 61853-1で規定している。
  全ての手順における太陽電池デバイスのI-V特性の測定は,JIS C 8904-1による。
  通常,照度Gは,JIS C 8904-2の定義に従って測定した太陽電池基準デバイスの短絡回路電流(IRC),
及びそのSTCの校正値(IRC,STC)から計算する。25 ℃,1 000 W/m2で規定する基準デバイスの相対温度係
数αRC(1/℃)を用いて,基準デバイスの温度TRCとなるよう補正を適用する。
                            1 000 IRC
                        G             1   RC TRC  25
                             IRC,STC
                      ここに,         G :  照度
                                      IRC :  測定した太陽電池基準デバイスの短絡回路電流
                                   IRC,STC :  STCの校正値

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                                                                                  C 60891 : 2019
                                      αRC :  25 ℃,1 000 W/m2で規定する基準デバイスの相対温度係
                                             数
                                      TRC :  基準デバイスの温度
  太陽電池基準デバイスは,試験体とスペクトル的に一致するか,又はJIS C 8904-7に従ってスペクトル
ミスマッチ補正を行う。基準デバイスは,JIS C 8904-10で定義するように,関心のある照度範囲において
短絡回路電流で線形でなければならない。

3.2 補正手順1

  測定したI-V特性を,次の式を適用して,標準試験条件,又は他の選択した温度及び照度値に補正する。
                                    G2
                         I2 I1 ISC       1     T2  T1  (1)
                                    G1
                        V2  V1  RS I2  I1    I2 T2  T1     T2  T1  (2)
                      ここに,     I1,V1 :  測定した特性の座標点
                                   I2,V2 :  補正した特性の対応する点
                                      G1 :  基準デバイスで測定した照度
                                      G2 :  標準照度又は他の目標照度
                                      T1 :  試験体の測定温度
                                      T2 :  標準又は他の目標温度
                                      ISC :  G1及びT1において測定した試験体の短絡回路電流
                                      RS :  試験体の内部直列抵抗
                                 α及びβ :  関心のある温度範囲内における標準照度,又は補正目標
                                            照度における試験体の電流及び電圧の温度係数
                                       κ :  曲線補正係数
    注記1 低照度から高照度に変換する場合に,データ点VOC1が電流軸から離れるに従って,変換した
            VOC2は,VOC1の近く及び下の最低三つのデータ点からの線形外挿によって決定するか,又は
            元のI-V曲線をVOC1から十分な距離をとって測定する必要がある。
    注記2 全ての補正パラメータの単位は同じとするのがよい。
    注記3 試験体がモジュールの場合,太陽電池セルI-V補正パラメータは相互接続回路から抽出でき
            る。これらの太陽電池セルパラメータは,同じ太陽電池セルを用いている他の種類のモジュ
            ールのモジュールI-V補正パラメータの計算に用いることができる。
    注記4 通常,結晶シリコン太陽電池デバイスでは,αは正でβは負である。
  試験体のI-V補正パラメータの決定手順は,箇条4箇条6で説明している。
  式(1)は,I-V曲線全体の測定中に一定な照度で測定したI-V曲線にだけ適用できる。したがって,I-V測
定中に照度減衰及び他の種類の照度変動があるパルス太陽シミュレータには,式(1)を適用しない。この場
合,測定した各I-V曲線は,ISC測定の前に,追加の倍率が必要な一定の照度において等価なI-V曲線に修
正する必要がある。実質的な理由で,この倍率は測定したISCに対応する照度と関係がある。照度が定ま
らない場合,式(1)は次の式(3)になる。
                                 G1      G2
                         I2 I1      ISC      1     T2  T1   (3)
                                GSC      G1
  ここでGSCは,ISC測定時の照度値であり,G'1は各I-Vデータ点のデータ取得時において測定した照度
である。

3.3 補正手順2

  この手順は,太陽電池デバイスの簡易1ダイオードモデルを基にしている。半経験的変換式には,五つ

――――― [JIS C 60891 pdf 5] ―――――

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