JJF 2316-2025 光伏用反射标准板校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范JJF2316—2025光伏用反射标准板校准规范CalibrationSpecificationforPhotovoltaicStandardPlatesofReflectance2025-09-08发布2026-03-08实施国家市场监督管理总局发布JJF2316—2025光伏用反射标准板校准规范CalibrationSpecificationforPhotovoltaicStandardPlatesofReflectance→→→→→→→→→→→→→→→→JJF2316—2025归口单位:全国光伏专用计量器具计量技术委员会主要起草单位:山东省计量科学研究院中国计量科学研究院福建省计量科学研究院参加起草单位:常州合创检测技术有限公司本规范委托全国光伏专用计量器具计量技术委员会负责解释JJF2316—2025本规范主要起草人:程康(山东省计量科学研究院)张巧香(中国计量科学研究院)何翔(福建省计量科学研究院)参加起草人:郭波(山东省计量科学研究院)罗海燕(福建省计量科学研究院)邱黛君(山东省计量科学研究院)汤靖婧(常州合创检测技术有限公司)JJF2316—2025Ⅰ引言 1范围 (1)2引用文件 (1)3术语和计量单位 (1)4概述 (2)5计量特性 (2)5.1外观 (2)5.2光谱反射比/反射因数 (2)5.3太阳光谱积分反射比/反射因数 (2)6校准条件 (2)6.1环境条件 (2)6.2校准用标准器及其他设备 (2)7校准项目和校准方法 (2)7.1校准前准备 (2)7.2光谱反射比/反射因数 (3)7.3太阳光谱积分反射比/反射因数 (3)8校准结果表达 (4)9复校时间间隔 (4)附录A光伏用反射标准板校准原始记录推荐格式 (5)附录B光伏用反射标准板校准证书内页推荐格式 (7)附录C光伏用反射标准板校准结果不确定度评定示例 (9)附录D反射测量的几何条件 (12)附录E太阳光谱辐照度分布 (14)JJF2316—2025ⅡJJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001—2011《通用计量术语及定义》、JJF1032—2005《光学辐射计量名词术语及定义》和JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支持本规范制定工作的基础性系列规范。本规范为首次发布。JJF2316—20251光伏用反射标准板校准规范1范围本规范适用于光伏行业领域内所使用反射标准板(以下简称标准板)的校准。2引用文件本规范引用了下列文件:JJF1601—2016漫反射测量光谱仪校准规范GB/T3978—2008标准照明体和几何条件ISO9845-1:2022太阳能地面不同接收条件下的太阳光谱辐照度第1部分:大气质量1.5的法向直接辐照度和半球向太阳辐照度(Solarenergy—Referencesolarspectralirradianceatthegroundatdifferentreceivingconditions—Part1:Directnormalandhemisphericalsolarirradianceforairmass1.5)凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3术语和计量单位以下术语和定义适用于本规范。3.1光谱反射比spectralreflectance在入射辐射的光谱组成、偏振状态和几何分布指定条件下,反射的光谱通量与入射光谱通量之比。符号为ρ(λ),单位为1。3.2光谱反射因数spectralreflectancefactor在入射辐射的光谱组成、偏振状态和几何分布指定条件下,反射体在指定的圆锥所限定的方向反射的光谱通量与相同照射条件下理想漫反射体在同一方向反射的光谱通量之比。符号为R(λ),单位为1。3.3太阳光谱辐照度spectralsolarirradiance在某一给定波长λ处,单位波长间隔的太阳辐照度E。符号为Eλ,单位为W·m-2·nm-1。3.4太阳光谱积分反射比solar3.4太阳光谱积分反射比solarspectrumintegratedreflectance一定波长范围内,光谱反射比在大气质量1.5的标准太阳光谱辐照度分布条件下的加权积分。符号为ρs,单位为1。3.5太阳光谱积分反射因数solarspectrumintegratedreflectancefactor一定波长范围内,光谱反射因数在大气质量1.5的标准太阳光谱辐照度分布条件下的加权积分。符号为Rs,单位为1。JJF2316—202524概述标准板一般由高纯度硫酸钡(BaSO4)、氧化镁(MgO)或聚四氟乙烯等粉体材料压制而成,也可用经过研磨的乳白玻璃或陶瓷材料,包括标准白板、标准灰板和标准黑板,其中灰板和黑板是在白板基础上喷涂硫酸盐、铁氧化物等特殊材料加工而成。标准板一般为直径大于25mm的圆形结构。光伏用反射光谱测定仪是对太阳能电池片等光伏材料进行反射光谱测量的仪器,标准板主要用于校准光伏用反射光谱测定仪,并可配合校准其配套的反射工作板,实现量值传递。根据标准板校准用标准器反射测量几何条件的不同,标准板的光谱反射参数可分为光谱反射因数和光谱反射比,具体对应条件详见附录D。5计量特性5.1外观缺陷。5.2光谱反射比/反射因数标准板的波长测量范围应包含300nm~1200nm。5.3太阳光谱积分反射比/反射因数标准板的波长测量范围应包含300nm~1200nm。注:以上所有指标不用于合格性判别,仅供参考。6校准条件6.1环境条件6.1.1温度应为(23±5)℃,相对湿度应小于85%。6.1.2校准环境清洁,没有会引起标准板污染或腐蚀的灰尘和气体,且没有电场、强磁场和振动等因素的干扰。6.2校准用标准器及其他设备6.2.1光谱光度计具有波长-反射比/反射因数的扫描功能,波长范围应包含300nm~1200nm,波长分辨力优于1nm,反射比/反射因数分辨力优于0.001,反射比/反射因数示值误差不大于±0.05。6.2.2参比标准白板参比标准白板的光谱反射比/反射因数值应经计量技术机构标定,其光谱反射比/反1200nm,并标注对应的几何条件。射因数值应在0.9以上,扩展不确定度U≤0.015(k=1200nm,并标注对应的几何条件。7校准项目和校准方法7.1校准前准备按照5.1要求对标准板外观进行检查。如有需要,可对标准板表面进行清洁处理。JJF2316—202537.2光谱反射比/反射因数光谱光度计经预热稳定后,应采用波长扫描方式测量。根据客户要求或技术说明,确定测量几何条件、波长扫描范围和间隔等条件。首先对光谱光度计进行0%的基线校准,然后将已知光谱反射比/反射因数值的参比标准白板置于样品孔,调整位置使其中心点与样品孔中心点重合,进行100%基线校准。在相同条件下,扫描被校标准板的中心部位,即可得到被校标准板的光谱反射比ρi(λ)(λ)(1)(2)式中:ρ(λ)—被校标准板的光谱反射比平均值;ρi(λ)—被校标准板的光谱反射比值;R(λ)—被校标准板的光谱反射因数平均值;Ri(λ)—被校标准板的光谱反射因数值。7.3太阳光谱积分反射比/反射因数根据客户要求或技术说明确定测量几何条件、波长范围(起始波长λ1至终止波长λ2)和间隔Δλ等条件后,按照7.2的方法和步骤得到被校标准板的光谱反射比/反射因数值,利用标准太阳光谱辐照度Eλ分布数据(见附录E)加权计算,由公式(3)和公式(4)可得到确定波长范围内的太阳光谱积分反射比/反射因数。(3)(4)式中:ρs—被校标准板的太阳光谱积分反射比;Eλ—太阳光谱辐照度,W·m-2·nm-1;λ1—太阳光谱积分反射比/反射因数起始波长,nm;λ2—太阳光谱积分反射比/反射因数终止波长,nm;Rs—被校标准板的太阳光谱积分反射因数。由于光谱反射比/反射因数和太阳光谱辐照度通常被认为是离散数值,因此可由公式(5)和公式(6)分别计算被校标准板的太阳光谱积分反射比值ρs和反射因数值Rs。(5)JJF2316—20254(6)式中:Δλ—波长间隔,nm。8校准结果表达校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括以下信息:a)标题:“校准证书”;b)实验室名称和地址;c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;e)客户的名称和地址;f)被校对象的描述和明确标识;g)进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接收日期;h)如果与校准结果的有效性或应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;i)校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;k)校准环境的描述;l)校准结果及其测量不确定度的说明;m)对校准规范的偏离的说明;n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;o)校准结果仅对被校对象有效的声明;p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。9复校时间间隔复校时间间隔建议为1年。由于复校时间间隔的长短由标准板的使用情况以及不同地区气候条件等因素决定,因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。JJF2316—20255附录A光伏用反射标准板校准原始记录推荐格式校准证书编号:委托单位:地址:仪器名称型号制造厂出厂编号校准依据温度℃相对湿度%校准日期校准员核验员校准使用的标准器或标准装置名称测量范围扩展不确定度/准确度等级/最大允许误差证书号证书有效期至A.1外观A.2光谱反射比/反射因数测量条件:波长/nm光谱反射比/反射因数测量值光谱反射比/反射因数平均值扩展不确定度(k=2)123JJF2316—20256测量条件:波长/nm光谱反射比/反射因数测量值光谱反射比/反射因数平均值扩展不确定度(k=2)123A.3太阳光谱积分反射比/反射因数测量条件:波长范围:太阳光谱积分反射比/反射因数测量值平均值扩展不确定度(k=2)1237附录B光伏用反射标准板校准证书内页推荐格式证书编号××××××-××××B.1外观B.2光谱反射比/反射因数测量条件:波长/nm光谱反射比/反射因数不确定度波长/nm光谱反射比/反射因数扩展不确定度(k=2)JJF2316—20258B.3太阳光谱积分反射比/反射因数测量条件:波长范围:太阳光谱积分反射比/反射因数扩展不确定度(k=2)JJF2316—20259附录C光伏用反射标准板校准结果不确定度评定示例本附录分别对标准板的光谱反射比/反射因数和太阳光谱积分反射比/反射因数测量结果的不确定度进行了评定。C.1光谱反射比/反射因数的不确定度评定C.1.1测量方法按照本规范的要求和步骤,使用光谱光度计和参比标准板对被校标准板的反射比/反1200nm、波长间隔5nm,因此标准板的光谱反射参数为光谱反射比。下面不确定度评定以波长500nm的光谱反射比值为例,其余波长点的光谱反射比和光谱反射因数校准结果的不确定度评定可照此执行。C.1.2测量模型建立测量模型,见公式(C.1)(C.1)式中:ρ(λ)—被校标准板的光谱反射比值;ρi(λ)—被校标准板的光谱反射比测量值。C.1.3输入量的标准不确定度评定C.1.3.1参比标准板的标准不确定度评定则标1:比标准板的在波长500nm处的扩展不确定度为0.01(k=2),C.1.3.2光谱光度计的标准不确定度评定由光谱光度计的技术说明可知,其在波长500nm处光谱反射测量的最大允许误差为±0.005,按照均匀分布,则光谱光度计的标准不确定度u2为:C.1.3.3被校标准板的光谱反射比测量重复性引入的标准不确定度评定根据本规范要求,利用光谱光度计对标准板在波长500nm的光谱反射比进行10次校准测量,数据分别为:0.972、0.971、0.969、0.969、0.969、0.973、0.970、0.968、0.969、0.969,根据贝塞尔公式计算单次测量标准偏差为:s=0.0016,本规范要求测量3次取其平均值为测量结果,因此应用标准偏差除以3计算测量重复性引入的标准不确定度分量u3:JJF2316—202510C.1.3.4被校标准板的均匀性引入的标准不确定度评定根据被校标准板的技术说明,它的均匀性为±0.001,按照均匀分布,则被校标准板的均匀性引入的标准不确定度分量u4为:C.1.4合成标准不确定度的计算由于各标准不确定度分量不相关,故合成标准不确定度为:C.1.5C.1.5扩展不确定度的计算C.2C.2.1测量方法按照本规范的要求和步骤,使用光谱光度计和参比标准板对被校标准板的太阳光谱积分反射比/反射因数进行校准,光谱光度计的测量条件为几何条件8°:de、波长范围300nm~1200nm、波长间隔5nm,因此标准板的太阳光谱积分反射参数为太阳光谱积分反射比。太阳光谱积分反射因数校准结果的不确定度评定可照此方法执行。C.2.2测量模型建立测量模型,见公式(C.2)。(C.2)式中:ρs—被校标准板的太阳光谱积分反射比;λ1—太阳光谱积分反射比/反射因数起始波长,nm;λ2—太阳光谱积分反射比/反射因数终止波长,nm;Eλ—太阳光谱辐照度,W·m-2·nm-1;Δλ—波长间隔,nm。上式中,Eλ、λ1、λ2和Δλ均为常数,因此不确定度仅与波长范围300nm~1200nm内的光谱反射比ρ(λ)有关。C.2.3输入量的标准不确定度评定C.2.3.1参比标准板的标准不确定度评定由溯源证书可知参比标准板的在波长范围300nm~1200nm内的最大扩展不确定度为0.01(k=2),则标准不确定度u1为:C.2.3.2光谱光度计的标准不确定度评定由光谱光度计的技术说明可知,其在波长范围300nm~1200nm内光谱反射测量的最大允许误差为±0.008,按照均匀分布,则光谱光度计的标准不确定度u2为:JJF2316—202511C.2.3.3被校标准板的光谱反射比测量重复性引入的标准不确定度评定根据本规范要求,利用光谱光度计对标准板在波长300nm~1200nm的太阳光谱积分反射比进行10次校准测量,ρs数据分别为:0.953、0.955、0.951、0.952、0.953、0.954、0.953、0.951、0.956、0.955,根据贝塞尔公式计算单次测量标准偏差为:s=0.0017,本规范要求测量3次取其平均值为测量结果,因此应用标准偏差除以 3计算测量重复性引入的标准不确定度分量u3:C.2.3.4被校标准板的均匀性引入的标准不确定度评定根据被校标准板的技术说明,它的均匀性为±0.001,按照均匀分布,则被校标准板的均匀性引入的标准不确定度分量u4为:C.2.4合成标准不确定度的计算由于各标准不确定度分量不相关,故合成标准不确定度为:C.2.5C.2.5扩展不确定度的计算JJF2316—202512附录D反射测量的几何条件GB/T3978—2008规定了以下10种反射样品测量的几何条件。D.1漫射:8°,包含镜面反射成分(符号为di:8°)采样孔径被以其平面为界的半球内表面从各方向均匀地照明,探测器对采样孔径区域的响应均匀,反射光束轴线和样品中心法线成8°角,在接收光束轴线5°内所有方向上,采样孔径反射的辐射是均匀的。如图D.1所示。D.2漫射:8°,排除镜面反射成分(符号为de:8°)满足di:8°的条件,但将单面的平面反射镜放置于采样孔径处时,孔径中心及1°以内均没有光反射到探测器方向。如图D.2所示。D.38°:漫射,包含镜面反射成分(符号为8°:di)满足di:8°的条件,但光路相反。采样孔径被与法线成8°角的光照明,以参考平面为界的半球收集采样孔径反射的各个角度的通量。如图D.3所示。D.48°:漫射,排除镜面反射成分(符号为8°:de)满足de:8°的条件,但光路相反。如图D.4所示。D.5漫射/漫射(符号为d:d)照明满足di:8°的条件,且以参考平面为界的半球收集采样孔径反射的各个角度的通量。如图D.5所示。D.6备选漫射几何条件(符号为d:0°)出射方向沿着样品法线,严格地不包含镜面反射的几何条件。如图D.6所示。D.745°环带/垂直(符号为45°a:0°)从顶点位于采样孔径中心,中心轴位于采样孔径法线上,半角分别为40°和50°的两个正圆锥之间各个方向射来的光均匀地照明采样孔径,探测器从顶点位于采样孔径中心,中心轴沿样品法线方向、半角为5°的正圆锥内均匀接收反射辐射。如图D.7所示。D.8垂直/45°环带(符号为0°:45°a)满足45°a:0°的条件,但光路相反。采样孔径被垂直照明,反射辐射被中心与法线成45°角的环带接收。如图D.8所示。D.945°单方向/垂直(符号为45°x:0°)满足45°a:0°的条件,但辐射方向只有一个,而不是环形。如图D.9所示。D.10垂直/45°单方向(符号为0°:45°x)满足45°x:0°的条件,但光路相反。如图D.10所示。几何条件符合图D.1、图D.2、图D.6、图D.7、图D.8、图D.9和图D.10的情况下,测量的反射结果是反射因数;符合图D.3的情况,测量的反射结果是反射比。JJF2316—202513图D.1di:8°图D.48°:de图D.745°a:0°图D.2de:8°图D.5d:d图D.80°:45°a图D.100°:45°x图D.38°:di图D.6d:0°图D.945°x:8°JJF2316—202514附录E太阳光谱辐照度分布太阳光谱辐照度分布见表E.1。表E.1太阳光谱辐照度分布表波长nmEλW·m-2·-1nm波长nmEλW·m-2·-1nm波长nmEλW·m-2·-1nm波长nmEλW·m-2·-1nm波长nmEλW·m-2·-1nm3000.00104251.24885501.53996751.39588001.07253050.01654300.87465551.56346801.39698051.05453100.05094351.24525601.47406851.37488101.05593150.13634401.34995651.52016901.18218150.89523200.20534451.46195701.48166951.27148200.86193250.27894501.55955751.47777001.28238250.96943300.47144551.52245801.50207051.32148300.91603350.46394601.52915851.53247101.31758351.00323400.50184651.53505901.37097151.25878401.01573450.45904701.50775951.43087200.98558451.01653500.52804751.61856001.47537251.03808500.89373550.61144801.61816051.48957301.12858550.91303600.59824851.56836101.46867351.21788600.98823650.62364901.62246151.46977401.21958650.96323700.75514951.64856201.47397451.24978700.96763750.58935001.54516251.40267501.23418750.92693800.70085051.56356301.39247551.23838800.93963850.67365101.54816351.44587600.26608850.94423900.7