Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12678-1:2020 (hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế IEC 60904-1:2006) quy định về Thiết bị quang điện - Phần 1: Phép đo đặc tính dòng điện-điện áp quang điện. Đây là văn bản kỹ thuật nền tảng nhằm thống nhất quy trình, phương pháp đo đạc và xác định các đặc tính dòng điện - điện áp (I-V) của các thiết bị quang điện hoạt động dưới ánh sáng tự nhiên hoặc ánh sáng mô phỏng nhân tạo.

Phạm vi và đối tượng áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các thiết bị quang điện sử dụng trên mặt đất, bao gồm các tế bào quang điện đơn lẻ, các cụm tế bào quang điện, các tấm mô-đun quang điện hoặc các mảng quang điện hoàn chỉnh. Đối tượng áp dụng trực tiếp bao gồm các phòng thử nghiệm, đơn vị kiểm định chất lượng, nhà sản xuất thiết bị năng lượng mặt trời và các kỹ sư thiết kế hệ thống quang điện.

Nội dung cốt lõi của TCVN 12678-1:2020

1. Nguyên tắc chung của phép đo đặc tính I-V

• Phép đo đặc tính dòng điện - điện áp (I-V) được thực hiện nhằm xác định các thông số kỹ thuật cơ bản của thiết bị quang điện, bao gồm công suất cực đại, hiệu suất chuyển đổi, dòng điện ngắn mạch và điện áp hở mạch.
• Các phép đo này có thể được tiến hành trong điều kiện bức xạ tự nhiên (ánh sáng mặt trời thực tế) hoặc trong phòng thí nghiệm sử dụng thiết bị mô phỏng mặt trời đạt chuẩn.

2. Tài liệu viện dẫn và sự phối hợp tiêu chuẩn

• Tiêu chuẩn yêu cầu áp dụng đồng bộ với các phần khác trong bộ tiêu chuẩn TCVN 12678 (IEC 60904), đặc biệt là các quy định về yêu cầu đối với thiết bị mô phỏng mặt trời, thiết bị tham chiếu quang điện và các phương pháp hiệu chuẩn liên quan để đảm bảo tính chính xác của kết quả đo.

3. Thuật ngữ và định nghĩa quan trọng

• Đặc tính dòng điện - điện áp (Đường cong I-V): Là đường cong biểu diễn mối quan hệ giữa dòng điện đầu ra và điện áp đầu ra của thiết bị quang điện ở một mức nhiệt độ và bức xạ xác định.
• Dòng điện ngắn mạch (Isc): Dòng điện cực đại của thiết bị quang điện khi điện áp giữa hai đầu cực bằng không.
• Điện áp hở mạch (Voc): Điện áp cực đại giữa hai đầu cực của thiết bị quang điện khi không có dòng điện chạy qua hệ thống.
• Điểm công suất cực đại (Pmax): Điểm trên đường cong I-V mà tại đó tích số của dòng điện và điện áp đạt giá trị lớn nhất, đại diện cho khả năng phát điện tối ưu của thiết bị.

4. Yêu cầu kỹ thuật đối với quy trình đo

• Kiểm soát nguồn sáng: Nguồn sáng sử dụng (tự nhiên hoặc mô phỏng) phải có độ đồng đều cao về phân bố không gian, độ ổn định theo thời gian và phổ ánh sáng phải phù hợp với dải nhạy phổ của thiết bị quang điện cần đo.
• Kiểm soát và đo lường nhiệt độ: Do đặc tính I-V của thiết bị quang điện rất nhạy cảm với nhiệt độ, tiêu chuẩn yêu cầu nhiệt độ của thiết bị thử nghiệm phải được giữ ổn định hoặc được đo đạc chính xác tại thời điểm kiểm tra để thực hiện các hiệu chỉnh quy đổi về điều kiện tiêu chuẩn.
• Thiết bị đo và tải điện tử: Hệ thống đo phải sử dụng các thiết bị đo dòng điện và điện áp có độ chính xác cao, kết hợp với tải điện tử có khả năng thay đổi trở kháng liên tục để quét toàn bộ dải hoạt động từ trạng thái ngắn mạch đến hở mạch của thiết bị quang điện.
• Sử dụng thiết bị tham chiếu: Cường độ bức xạ của nguồn sáng phải được xác định đồng thời bằng một thiết bị quang điện tham chiếu đã được hiệu chuẩn chuẩn xác, đặt song song và cùng mặt phẳng với thiết bị được đo.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12678-1:2020 có hiệu lực kể từ ngày ban hành theo quyết định của cơ quan quản lý nhà nước có thẩm quyền về khoa học và công nghệ. Việc áp dụng tiêu chuẩn này góp phần chuẩn hóa hoạt động đo lường, nâng cao chất lượng sản phẩm quang điện và tạo cơ sở pháp lý kỹ thuật cho việc thương mại hóa các thiết bị năng lượng mặt trời tại Việt Nam.