通過觀察實(shí)驗(yàn)室參加能力驗(yàn)證的表現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室客戶、管理機(jī)構(gòu)和評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)可以了解實(shí)驗(yàn)室是否有能力勝任所從事的檢測(cè)活動(dòng)，監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室能力的持續(xù)狀況，識(shí)別實(shí)驗(yàn)室之間的差異，為實(shí)驗(yàn)室管理提供信息。不僅如此，實(shí)驗(yàn)室通過參加能力驗(yàn)證，可以了解自身能力，將其作為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制的外部補(bǔ)充措施，從而滿足持續(xù)改進(jìn)的要求。光伏實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)能力與水平尚需進(jìn)一步提升。為了科學(xué)評(píng)估國(guó)內(nèi)光伏組件實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)能力，提高檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，需要通過國(guó)際通行的能力驗(yàn)證活動(dòng)來推動(dòng)和提高實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)和管理水平，確定和核查實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)能力。

一、國(guó)內(nèi)外光伏相關(guān)能力驗(yàn)證工作

當(dāng)前，在國(guó)際上常見的光伏產(chǎn)品能力驗(yàn)證計(jì)劃并不多，各主要光伏生產(chǎn)國(guó)的國(guó)家計(jì)量機(jī)構(gòu)不定期進(jìn)行小型標(biāo)準(zhǔn)光伏器件的比對(duì)，其中較有影響力的一次是美國(guó)能源部組織的歷時(shí)四年的PEP93國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)太陽電池比對(duì)，全世界有10個(gè)國(guó)家的13個(gè)太陽能電池測(cè)試實(shí)驗(yàn)室參加，我國(guó)天津電源研究所參加了這次比對(duì)活動(dòng)，并最終具有了光伏計(jì)量基準(zhǔn)WPVS的標(biāo)定資格。近幾年，澳大利亞的IFMQualityServices組織了幾次光伏組件的能力驗(yàn)證，但因樣品傳遞周期過長(zhǎng)而遲遲未有結(jié)果。而一些擁有多家光伏檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的國(guó)際大型認(rèn)證機(jī)構(gòu)，會(huì)不定期開展光伏產(chǎn)品檢驗(yàn)?zāi)芰Φ谋葘?duì)。目前，在國(guó)內(nèi)尚未有正式官方的針對(duì)光伏組件產(chǎn)品的能力驗(yàn)證活動(dòng)，僅在檢測(cè)機(jī)構(gòu)中有少量的自行組織的實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)活動(dòng)，但國(guó)家相關(guān)主管部門充分關(guān)注光伏檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展水平。近期，國(guó)家科技部在國(guó)家級(jí)課題“碳排放和碳減排評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)認(rèn)可關(guān)鍵技術(shù)”中的關(guān)于低碳產(chǎn)品檢測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)研究與示范項(xiàng)目中包含了對(duì)光伏組件產(chǎn)品能力驗(yàn)證技術(shù)的研究，并將作為今后開展能力驗(yàn)證活動(dòng)的重要依據(jù)。同時(shí)，北京鑒衡認(rèn)證中心（CGC）近期也正在籌備簽約檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的組件測(cè)試能力比對(duì)活動(dòng)。

二、方案規(guī)劃與設(shè)計(jì)

光伏組件產(chǎn)品的能力驗(yàn)證作為一個(gè)全新的項(xiàng)目，在方案設(shè)計(jì)時(shí)，需根據(jù)樣品本身的特性，制定出適于開展能力驗(yàn)證并達(dá)到預(yù)期目的的計(jì)劃。但因樣品本身的復(fù)雜性，檢測(cè)方法的多樣性，在方案設(shè)計(jì)過程中會(huì)遇到不少困難與問題。

1．樣品選擇

常用光伏組件分為晶硅組件和薄膜組件兩大類，聚光組件因市場(chǎng)化程度低暫不考慮。因晶硅組件中多晶硅組件光電性能不如單晶硅組件穩(wěn)定，相對(duì)來說易破損；薄膜組件因其固有的光致衰退特性，性能隨時(shí)間變化較大而不夠穩(wěn)定。方案采用單晶硅組件，選取由72片125單晶硅電池片或60片156單晶硅電池片串聯(lián)而成的常見類型。

2．項(xiàng)目選擇

由于晶體硅組件其關(guān)鍵性能中，適宜作為能力驗(yàn)證并且可操作性較強(qiáng)的項(xiàng)目與參數(shù)不多，參照目前國(guó)際主要實(shí)驗(yàn)室間對(duì)該產(chǎn)品開展實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)的主要項(xiàng)目?jī)?nèi)容，方案選擇STC條件下電流－電壓特性測(cè)量作為此次能力驗(yàn)證的檢測(cè)項(xiàng)目，并以該項(xiàng)目中的最大功率值作為結(jié)果比對(duì)分析數(shù)據(jù)。

3．檢測(cè)方法確定

依據(jù)IEC60904-1：2006測(cè)試方法，使用AAA等級(jí)瞬態(tài)太陽光模擬器，或不低于BBB等級(jí)穩(wěn)態(tài)太陽光模擬器進(jìn)行測(cè)試。對(duì)于晶體硅組件的最大功率值點(diǎn)測(cè)量，標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定了兩大類：一類是戶外法，在自然太陽光條件下測(cè)試；一類是室內(nèi)法，分別使用不低于BBB級(jí)的太陽光瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)模擬器進(jìn)行測(cè)試。在戶外測(cè)試時(shí)，氣候條件中的陽光輻照強(qiáng)度、云層狀態(tài)、溫度、風(fēng)速等測(cè)試條件變化萬千，很難進(jìn)行控制，隨時(shí)都會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生很大的影響，無法保證各實(shí)驗(yàn)室之在戶外測(cè)試條件的一致性。相比而言，室內(nèi)法采用的太陽模擬器更易進(jìn)行控制。在室內(nèi)法測(cè)試中，采用的太陽光模擬器分為瞬態(tài)太陽光模擬器和穩(wěn)態(tài)太陽光模擬器。瞬態(tài)太陽光模擬器的光閃脈沖寬度一般在2ms～50ms之間，是在很短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)組件最大功率點(diǎn)的一次測(cè)試；穩(wěn)態(tài)太陽光模擬器則是在整個(gè)測(cè)試期間都持續(xù)照射。國(guó)內(nèi)各主要實(shí)驗(yàn)室普遍采用AAA瞬態(tài)太陽光模擬器進(jìn)行測(cè)試。穩(wěn)態(tài)太陽光模擬器因設(shè)備研制水平限制，采購(gòu)成本高昂，僅有極少數(shù)實(shí)驗(yàn)室擁有。而瞬態(tài)太陽光模擬器和穩(wěn)態(tài)太陽光模擬器對(duì)測(cè)試的準(zhǔn)確度和一致性的影響是光伏檢測(cè)機(jī)構(gòu)間的熱門課題，正是能力驗(yàn)證需要解決的主要內(nèi)容之一。因此，方案選擇室內(nèi)法為研究對(duì)象。

4．實(shí)驗(yàn)室選擇

為了滿足不同檢測(cè)方法產(chǎn)生數(shù)據(jù)的充分比對(duì)，保證驗(yàn)證結(jié)果能夠普遍反映國(guó)內(nèi)各實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)水平，方案選擇國(guó)內(nèi)15家以上通過中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)（CNAS）認(rèn)可資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室，要求均具有使用瞬態(tài)太陽光模擬器檢測(cè)的能力，結(jié)合國(guó)內(nèi)檢測(cè)機(jī)構(gòu)情況，其中3～5家應(yīng)同時(shí)具有使用穩(wěn)態(tài)太陽光模擬器檢測(cè)的能力。實(shí)驗(yàn)室需要提供所有對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)有影響的數(shù)據(jù)，包括使用的參考物質(zhì)，模擬器性能參數(shù)，測(cè)試的環(huán)境條件及測(cè)試結(jié)果等。

三、關(guān)鍵技術(shù)分析

1．樣品的制備與穩(wěn)定性處理

比對(duì)樣品的一致性對(duì)利用實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)進(jìn)行能力驗(yàn)證至關(guān)重要。在實(shí)施能力驗(yàn)證計(jì)劃時(shí)，應(yīng)確保能力驗(yàn)證中出現(xiàn)的不滿意結(jié)果不歸咎于樣品之間或樣品本身的變異性。因此，對(duì)能力驗(yàn)證樣品的檢測(cè)特性量，必須進(jìn)行均勻性檢驗(yàn)和（或）穩(wěn)定性檢驗(yàn)。對(duì)穩(wěn)定性檢驗(yàn)，則可根據(jù)樣品的性質(zhì)和計(jì)劃的要求來決定。光伏組件因在能力驗(yàn)證計(jì)劃中傳遞周期較長(zhǎng)，穩(wěn)定性檢驗(yàn)是必不可少的。在樣品制備時(shí)，采取成熟可靠的工藝，用穩(wěn)定的材料同批制備多個(gè)組件，挑選性能穩(wěn)定、功率等級(jí)最為接近的一部分，進(jìn)行戶外老化處理，渡過樣品的初期衰減期，并通過檢測(cè)手段記錄期間性能數(shù)據(jù)，驗(yàn)證樣品已達(dá)到本身特有的性能穩(wěn)定期后，選取4個(gè)功率測(cè)試值接近，衰減變化接近的樣品作為能力驗(yàn)證樣品，其中兩個(gè)是測(cè)試樣品，兩個(gè)是備樣，作為意外出現(xiàn)時(shí)的后備傳遞樣品。

2．樣品包裝與傳遞

為確保傳遞過程中樣品盡量完好無損，避免影響檢測(cè)結(jié)果，樣品的包裝應(yīng)采用木箱來可靠牢固地封裝，并在樣品周圍做好充足的防震、防水、防撞措施。樣品到達(dá)參試實(shí)驗(yàn)室后，各實(shí)驗(yàn)室應(yīng)在專業(yè)人員陪同或由組織實(shí)施機(jī)構(gòu)授權(quán)后，由參試實(shí)驗(yàn)室開箱。開箱前應(yīng)對(duì)包裝箱的封樣狀態(tài)進(jìn)行拍照記錄，開箱后再對(duì)樣品有效性確認(rèn)并進(jìn)行拍照記錄后，方進(jìn)行試驗(yàn)。在測(cè)試過程中應(yīng)注意保持樣品狀態(tài)不改變，測(cè)試完畢后，按規(guī)定的要求進(jìn)行包裝，包裝前后應(yīng)對(duì)樣品狀態(tài)及包裝狀態(tài)拍照記錄。在整個(gè)過程中如有異常情況應(yīng)及時(shí)與組織實(shí)施機(jī)構(gòu)聯(lián)系。為及時(shí)掌握樣品穩(wěn)定性狀況，在集中地域?qū)嶒?yàn)室測(cè)試完成后或地理位置較遠(yuǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)束后，將樣品流轉(zhuǎn)回組織單位實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行確認(rèn)，并保留測(cè)試數(shù)據(jù)，評(píng)估樣品穩(wěn)定性。