Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12678-2:2020 (hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế IEC 60904-2:2015) về Thiết bị quang điện - Phần 2: Yêu cầu đối với thiết bị chuẩn quang điện được ban hành nhằm thiết lập các tiêu chuẩn kỹ thuật thống nhất cho việc thiết kế, phân loại và sử dụng các thiết bị chuẩn quang điện. Đây là công cụ cốt lõi phục vụ việc đo lường, xác định hiệu suất của các tế bào quang điện và mô-đun quang điện dưới ánh sáng mặt trời tự nhiên hoặc ánh sáng mô phỏng.

Phạm vi và đối tượng áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các thiết bị chuẩn quang điện (PV) được sử dụng để xác định độ rọi bức xạ của nguồn sáng (tự nhiên hoặc nhân tạo) nhằm mục đích đo hiệu suất của các thiết bị quang điện khác. Đối tượng áp dụng bao gồm các phòng thử nghiệm đo lường quốc gia, các tổ chức chứng nhận chất lượng, các nhà sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời và các đơn vị nghiên cứu phát triển công nghệ quang điện.

Nội dung cốt lõi của tiêu chuẩn (Điều 1 đến Điều 4)

1. Phạm vi áp dụng (Điều 1)

• Xác định các yêu cầu kỹ thuật tối thiểu đối với việc lựa chọn, thiết kế, chế tạo và đặc tính hóa các thiết bị chuẩn quang điện.
• Quy định các hướng dẫn cụ thể về việc hiệu chuẩn các thiết bị này để đảm bảo tính liên kết chuẩn đo lường quốc tế.
• Giới hạn phạm vi áp dụng cho các thiết bị chuẩn được thiết kế để đo bức xạ mặt trời trong dải phổ hữu ích cho các thiết bị quang điện.

2. Tài liệu viện dẫn (Điều 2)

• Tiêu chuẩn này viện dẫn các phần liên quan trong bộ tiêu chuẩn TCVN 12678 (IEC 60904), bao gồm các quy định về phép đo đặc tính dòng điện - điện áp (I-V), yêu cầu đối với thiết bị mô phỏng mặt trời, và các quy trình hiệu chuẩn phổ biến.
• Các tài liệu viện dẫn là bắt buộc áp dụng để đảm bảo tính đồng bộ trong quy trình thử nghiệm và đánh giá sai số đo lường.

3. Thuật ngữ và định nghĩa (Điều 3)

• Thiết bị chuẩn quang điện (Photovoltaic reference device): Là thiết bị quang điện đã được hiệu chuẩn, dùng để đo độ rọi bức xạ hoặc để thiết lập mức độ rọi bức xạ của thiết bị mô phỏng mặt trời.
• Thiết bị chuẩn sơ cấp (Primary reference device): Thiết bị được hiệu chuẩn trực tiếp bằng các phương pháp đo lường tuyệt đối hoặc so sánh trực tiếp với các chuẩn bức xạ quốc gia/quốc tế.
• Thiết bị chuẩn thứ cấp (Secondary reference device): Thiết bị được hiệu chuẩn bằng cách so sánh trực tiếp với thiết bị chuẩn sơ cấp dưới nguồn sáng tự nhiên hoặc nhân tạo phù hợp.
• Độ nhạy phổ (Spectral response): Tỷ số giữa dòng điện ngắn mạch được tạo ra bởi thiết bị quang điện và công suất bức xạ đơn sắc tới trên một đơn vị diện tích.

4. Yêu cầu chung đối với thiết bị chuẩn quang điện (Điều 4)

• Yêu cầu về cấu trúc vật lý: Thiết bị chuẩn phải được thiết kế cơ học chắc chắn, có khả năng chống chịu các tác động từ môi trường ngoài trời như độ ẩm, bụi bẩn và sự thay đổi nhiệt độ đột ngột. Vỏ bọc bảo vệ phải đảm bảo không làm ảnh hưởng đến đặc tính quang học của tế bào quang điện bên trong.
• Độ ổn định dài hạn: Thiết bị chuẩn phải duy trì được độ ổn định của dòng điện ngắn mạch theo thời gian. Sự suy giảm hiệu suất do lão hóa vật liệu dưới tác động của tia cực tím (UV) và nhiệt độ phải nằm trong giới hạn cho phép cực kỳ nghiêm ngặt.
• Tính tuyến tính: Dòng điện ngắn mạch của thiết bị chuẩn phải có mối quan hệ tuyến tính cao với độ rọi bức xạ trong toàn bộ dải đo dự kiến. Bất kỳ độ lệch tuyến tính nào cũng phải được xác định và hiệu chỉnh trong quá trình hiệu chuẩn.
• Sự phụ thuộc vào nhiệt độ: Hệ số nhiệt độ của dòng điện ngắn mạch phải được xác định rõ ràng để phục vụ cho việc hiệu chỉnh kết quả đo khi thiết bị hoạt động ở các dải nhiệt độ khác nhau so với điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (SRC).
• Yêu cầu về cửa sổ bảo vệ và bộ lọc: Cửa sổ quang học bảo vệ thiết bị chuẩn phải có độ truyền qua phổ đồng đều và không bị biến đổi màu sắc hoặc suy giảm chất lượng dưới tác động lâu dài của ánh sáng mặt trời.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12678-2:2020 có hiệu lực kể từ ngày ban hành theo quyết định của cơ quan nhà nước có thẩm quyền. Việc áp dụng tiêu chuẩn này giúp đồng bộ hóa chất lượng đo lường ngành năng lượng mặt trời tại Việt Nam với các tiêu chuẩn quốc tế tiên tiến nhất.