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2019年福建省计量科学研究院国家光伏产业计量测试中心三名技术人员樱花计划项目的总结报告

时间:2019-12-29
“樱花科技计划(SSP)”主要目的是为了加深亚洲地区各国青少年与日本青少年在科技领域的交流,受邀参与该计划的亚洲各国的青少年,将在1~3周的时间内接触日本科学技术,并与日本研究者们进行短期的共同研究。 11月17~30日,在樱花科技计划支持下,受日本产业技术综合研究所(National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, AIST)邀请,福建省计量科学研究院国家光伏产业计量测试中心(以下简称NPVM)三名技术人员赴日本AIST开展中国科技部国际合作司与日本科学技术振兴机构JST联合实施的樱花科技计划的短期共同研究项目。 本次项目共同研究对口合作研究员是AIST新能源与环境研究所光伏研究中心的量测标准小组研究员猪狩真一先生,猪狩先生代表AIST参加了第一次世界范围的WPVS参考电池的比对,比对结果满意,使得AIST成为了世界范围内具备WPVS参考电池一级校准资格的四家机构之一(其余三家为我国的中科院天津十八所,德国PTB,美国NREL)。借助于日本长期以来各种光源的研发和生产实力,AIST采用的校准方法是太阳模拟器法。该方法是国际标准IEC60904-9:2009里推荐的四种一级校准方法之一,校准过程相对简单,不确定度分量也较少,测量不确定度仅次于PTB采用的分光光谱响应DSR法。福建省计量院国家光伏产业计量测试中心在2016年曾受邀参与该项目,并与日本AIST建立了良好的科技交流渠道。 时隔三年,双方再次开启樱花计划的共同研究项目,开展的研究内容主要包括光谱辐射照度标准灯、光谱辐射仪、绝对辐射计的性能评价、使用太阳光模拟器法对WPVS参考太阳电池、GaAs参考太阳电池进行二次校正及光谱响应测量等光伏器件检测校准的溯源方法研究。 1. 中日双方光谱辐射照度标准灯的评价 光伏器件的检测校准通常涉及太阳模拟器光谱的测量数据,太阳模拟器光谱通常采用光谱仪进行检测,而光谱仪的校准溯源主要采用光谱辐射照度标准灯进行校准,因此福建计量院光伏中心与日本AIST开展光谱辐射照度标准灯评估结果研究。 2.中日双方光谱辐射仪的评价 使用中日双方的光谱辐射仪分别对AIST的高准直太阳模拟器进行测量,研究其差异性。 3.中国制造的绝对辐射计特性的评价 NPVM的SIAR-3绝对辐射计是中科院长春光机所研制生产的,长春光机所在国家863计划的支持下开展了腔型绝对辐射计的研制工作,研制的太阳总辐照度绝对辐射计多次参加世界辐射中心举办的国际日射强度计比对( International Pyrheliometer Comparison , IPC) ,向世界标准辐射计组保存的辐射基准的溯源性能良好。NPVM的SIAR-3绝对辐射计作为主要测量设备参与了两次在丽江实验场进行的全国的太阳总辐射量值比对,比对结果满意。此次赴日采用AIST先进的超高稳定性的太阳模拟器顺利对SIAR-3绝对辐射计的稳定性、重现性和角度差异特性开展了评估工作。 4.WPVS参考太阳电池和GaAs参考太阳电池的评估 2016年NPVM黎健生工程师在樱花计划交流期间与AIST开展了参考太阳电池一次校准的共同研究项目,由于本次樱花计划安排项目较多,时间紧张,所以安排了WPVS和GaAs参考太阳电池二次校准的共同研究。 猪狩先生团队二十几年来在光伏电池溯源领域累积了大量的测试经验,对测量的不确定度进行了细致的分析,综合光学、电学、热学等不同学科的知识和工具,不断研究降低测量不确定度的控制方法,维护世界参考太阳电池一级校准机构的地位。与猪狩先生团队的共同研究项目让参与项目的三位技术人员都受益匪浅。部分研究项目还有待双方开展进一步的实验和研讨。 执行樱花计划期间还拜访了AIST新能源与环境研究所光伏研究中心吉田正裕组长和日本电气安全环境研究所JET的电池片测试和组件测试实验室,并向他们介绍了福建计量院国家光伏产业计量测试中心NPVM的实验室情况,与相关技术人员交流了新型电池片和组件的检测技术。另外还与日本分光计器公司、sunrise株式会社和Yamashita公司的技术人员开展了新型SR测试技术、新型太阳电池迟滞效应测量技术及新型太阳模拟器的评估技术等议题的研讨。 两周的时间非常短暂,但是通过上述活动,受邀的NPVM的技术人员不仅了解到了日本光伏计量的先进研究技术,也加深了与日本研究者之间的相互了解,为同日本研究者之间的顺畅技术交流与未来共同研究的构筑打下了良好基础。  最后,NPVM的三位技术人员要向提供了如此宝贵机会的“樱花科技计划”执行单位中国科技部国际合作司与日本科学技术振兴机构表达深深的感谢。向项目申请和执行过程各位领导和同事的帮助与支持表示感谢。向AIST光伏中心的研究人员表示感谢!期待共同的研究能进一步促进中国光伏计量技术的发展。