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EESTI STANDARDIKESKUS

EESTI STANDARD EVS-EN 60891:2003

Procedures for temperature and irradiance corrections to measured I-V characteristics of crystalline silicon photovoltaic devices

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Käesolev Eesti standard EVS-EN 60891:2003 sisaldab Euroopa standardi EN 60891:1994 ingliskeelset teksti.

This Estonian standard EVS-EN 60891:2003 consists of the English text of the European standard EN 60891:1994.

Käesolev dokument on jõustatud 15.01.2003 ja selle kohta on avaldatud teade Eesti standardiorganisatsiooni ametlikus väljaandes.

This document is endorsed on 15.01.2003 with the notification being published in the official publication of the Estonian national standardisation organisation.

Standard on kättesaadav Eesti standardiorganisatsioonist.

The standard is available from Estonian standardisation organisation.

ICS 27.160

EESTI STANDARDI EESSÕNA NATIONAL FOREWORD

Standardite reprodutseerimis- ja levitamisõigus kuulub Eesti Standardikeskusele

Andmete paljundamine, taastekitamine, kopeerimine, salvestamine elektroonilisse süsteemi või edastamine ükskõik millises vormis või millisel teel on keelatud ilma Eesti Standardikeskuse poolt antud kirjaliku loata. Kui Teil on küsimusi standardite autorikaitse kohta, palun võtke ühendust Eesti Standardikeskusega: Aru 10 Tallinn 10317 Eesti; www.evs.ee; Telefon: 605 5050; E-post: [email protected] Right to reproduce and distribute Estonian Standards belongs to the Estonian Centre for Standardisation No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, without permission in writing from Estonian Centre for Standardisation. If you have any questions about standards copyright, please contact Estonian Centre for Standardisation: Aru str 10 Tallinn 10317 Estonia; www.evs.ee; Phone: +372 605 5050; E-mail: [email protected]


EUROPEAN STANDARD

NORME EUR0PE:ENNE

EUROPAISCHE NORM September 1994

UDC 621.383:621.317.08

Descriptors: Photovoltaic devices, crystalline silicon, irradiance corrections, I-V characteristics, temperature corrections

ENGLISH VERSION

Procedures for temperature and irradiance corrections to measured I-V characteristics of crystalline silicon photovoltaic devices (IEC 891:1987 + A1:1992)

Procedures piour les corrections Verfahren zur Korrektur von en fonction de la temperature et Temperatur und Einstrahlung von de l'eclairement a appliquer aux gemessenen caracteristiques I-V mesurees Strom-Spannungs-Kennl in ien von des dispositif s photovoltaischen Betriebsmitteln photovolta~q~ues au silicium aus kristallinen Silizium cristallin (CEI 891:1987 + A1:1992) (IEC 891:1987 + A1:1992)

This European Standard was approved by CENELEC on 1994-03-08. CENELEC memblers are bound to comply with the CENICENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this European Standard the status of a national standard without any alteration.

Up-to-date lists and bibliographical references concerning such national standards may be obtained on application to the Central Secretariat or to any CENELEC member.

This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language made by translation under the responsibility of a CENELEC member into its own language and notified to the Central Secretariat has the same status as the official versions.

CENELEC members are the national electrotechnical committees of Austria. Belglum, Denmark, Finland, France, Germany, Greece, Iceland, Ireland, Italy, Luxembourg, Netherlands, Norway, Portugal, Spain, Sweden, Switzerland and United Kingdom.

CENELEC

European Committee for Electrotechnical Standardization Comite Europeen de Normalisation Electrotechnique

Europaisches Komitee fur Elektrotechnische Normung

Central Secretariat: rue de Stassart 35, 8-1050 Brussels

@ 1994 Copyright reserved to CENELEC members

Ref. No. EN 60891:1994 E


Page 2: EhT 60891: 1894

FOREWORD

The CESNELEC questionnaire procedure, performed for finding out whether or not the International Standard IEC 891:1987 and its amendment 1:1992 could be accepted without textual changes, has shown that no common modifi.cations were necessary for the acceptance as European Standard.

The reference document was submitted to the CENELEC members for formal vote and was approved by CENELEC as EN 60891 on 8 March 1994.

The following dates were fixed:

- latest date of publication of an identical national standard

- latest date of withdrawal of conflicting national standards

Annexes designated "normative" are part of the body of the standard. In this standard, annex ZA is normative.

ENDORSEMENT NOTICE

The text of the International Standard IEC 891:1987 and its amendment 1:1992 was approved by CENELEC as a European Standard without any modification.


ANNEX Z A ( n o r m a t i v e )

OTHER INTERNATIONAL PUBLICATIONS QUOTED I N THIS STANDARD WITH THE REFERENCES OF THE RELEVANT EUROPEAN PUBLICATIONS

T h i s European S tanda rd i n c o r p o r a t e s by d a t e d o r unda ted r e f e r e n c e , p r o v i s i o n s f r o m o t h e r p u b l i c a t i o n s . These n o r m a t i v e r e f e r e n c e s a r e c i t e d a t t h e a p p r o p r i a t e p l a c e s i n t h e t e x t and t h e p u b l i c a t i o n s a r e l i s t e d h e r e a f t e r . F o r d a t e d r e f e r e n c e s , subsequent amendments t o o r r e v i s i o n s o f any o f t hese p u b l i c a t i o n s a p p l y t o t h i s European S tanda rd o n l y when i n c o r p o r a t e d i n i t by amendment o r r e v i s i o n . F o r unda ted r e f e r e n c e s t h e l a t e s t e d i t i o n o f t h e p u b l i c a t i o n r e f e r r e d t o a p p l i e s .

NOTE : When t h e i n t e r n a t i o n a l p u b l i c a t i o n has been m o d i f i e d by CENELEC cornmon m o d i f i c a t i o n s , i n d i c a t e d by ( m o d ) , t h e r e l e v a n t ENIHO a p p l i e s .

I EC P u b l i c a t i o n Date T i t l e ENIHD Date - - - - - - - - - .. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 7 s e r i e s L e t t e r symbols t o be used i n e l e c t r i c a l HD 2 4 5 s e r i e s

t e c h n o l o g y


NORMEINTERNATIONALE

INTERNATIONALSTAN DARD

CEIIEC

60891Première édition

First edition1987-04

Procédures pour les corrections en fonctionde la température et de l'éclairement à appliqueraux caractéristiques I - V mesurées desdispositifs photovoltaïques au silicium cristallin

Procedures for temperature and irradiancecorrections to measured I - V characteristicsof crystalline silicon photovoltaic devices

IEC•Numéro de référence

Reference numberCEI/IEC 60891: 1987


Numéros des publications

Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEIsont numérotées à partir de 60000.

Publications consolidées

Les versions consolidées de certaines publications dela CEI incorporant les amendements sont disponibles.Par exemple, les numéros d'édition 1.0, 1.1 et 1.2indiquent respectivement la publication de base, lapublication de base incorporant l'amendement 1, et lapublication de base incorporant les amendements 1et 2.

Validité de la présente publication

Le contenu technique des publications de la CEI estconstamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'étatactuel de la technique.

Des renseignements relatifs à la date dereconfirmation de la publication sont disponibles dansle Catalogue de la CEI.

Les renseignements relatifs à des questions à l'étude etdes travaux en cours entrepris par le comité techniquequi a établi cette publication, ainsi que la liste despublications établies, se trouvent dans les documents ci-dessous:

• «Site web» de la CEI*

• Catalogue des publications de la CEIPublié annuellement et mis à jour régulièrement(Catalogue en ligne)*

• Bulletin de la CEIDisponible à la fois au «site web» de la CEI* etcomme périodique imprimé

Terminologie, symboles graphiqueset littéraux

En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteurse reportera à la CEI 60050: Vocabulaire Electro-technique International (VEI).

Pour les symboles graphiques, les symboles littérauxet les signes d'usage général approuvés par la CEI, lelecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux àutiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symbolesgraphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé etcompilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617:Symboles graphiques pour schémas.

Numbering

As from 1 January 1997 all IEC publications areissued with a designation in the 60000 series.

Consolidated publications

Consolidated versions of some IEC publicationsincluding amendments are available. For example,edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, tothe base publication, the base publicationincorporating amendment 1 and the base publicationincorporating amendments 1 and 2.

Validity of this publication

The technical content of IEC publications is kept underconstant review by the IEC, thus ensuring that thecontent reflects current technology.

Information relating to the date of the reconfirmation ofthe publication is available in the IEC catalogue.

Information on the subjects under consideration andwork in progress undertaken by the technicalcommittee which has prepared this publication, as wellas the list of publications issued, is to be found at thefollowing IEC sources:

• IEC web site*

• Catalogue of IEC publicationsPublished yearly with regular updates(On-line catalogue)*

• IEC BulletinAvailable both at the IEC web site* and as aprinted periodical

Terminology, graphical and lettersymbols

For general terminology, readers are referred toIEC 60050: International Electrotechnical Vocabulary(IEV).

For graphical symbols, and letter symbols and signsapproved by the IEC for general use, readers arereferred to publications IEC 60027: Letter symbols tobe used in electrical technology, IEC 60417: Graphicalsymbols for use on equipment. Index, survey andcompilation of the single sheets and IEC 60617:Graphical symbols for diagrams.

* Voir adresse «site web» sur la page de titre. * See web site address on title page.


IEC•

NORMEINTERNATIONALE

INTERNATIONALSTANDARD

CEIIEC

60891Première édition

First edition1987-04

Procédures pour les corrections en fonctionde la température et de l'éclairement à appliqueraux caractéristiques I - V mesurées desdispositifs photovoltaïques au silicium cristallin

Procedures for temperature and irradiancecorrections to measured I - V characteristicsof crxstalline silicon photovoltaic devices

© IEC 1987 Droits de reproduction réservés — Copyright - all rights reserved

Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite niutilisée sous quelque forme que ce soit et par aucunprocédé, électronique ou mécanique, y compris la photo-copie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.

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International Electrotechnical Commission 3, rue de Varembé Geneva, SwitzerlandTelefax: +41 22 919 0300 e-mail: inmail(a^iec.Ch IEC web site http: //www.iec.ch

Commission Electrotechnique InternationaleInternational Electrotechnical CommissionMeeSayHaponHan 3neHTpoTeXHH4ecnan I40MHCCHc •

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G


– 2 – 891 ©CEI 1987

SOMMAIRE

Pages

PRÉAMBULE 4

PRÉFACE 4

Articles

1. Domaine d'application 6

2. Procédures de correction 6

3. Détermination des coefficients de température 8

4. Détermination de la résistance-série interne 10

5. Détermination du facteur de correction de la courbe 10

FIGURE 1 14


891 © IEC 1987 3

CONTENTS

Page

FOREWORD 5

PREFACE 5

Clause

1. Scope 72. Correction procedures 73. Determination of temperature coefficients 94. Determination of internal series resistance 115. Determination of curve correction factor 11

FIGURE 1 14


Règle des Six Mois Rapport de vote

82(BC)3 82(BC)7

– 4 – 891 © CEI 1987

COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

PROCÉDURES POUR LES CORRECTIONS EN FONCTIONDE LA TEMPÉRATURE ET DE L'ÉCLAIREMENT

À APPLIQUER AUX CARACTÉRISTIQUES I-V MESURÉESDES DISPOSITIFS PHOTOVOLTAÏQUES AU SILICIUM CRISTALLIN

PRÉAMBULE

1) Les décisions ou accords officiels de la CEI en ce qui concerne les questions techniques, préparés par des Comités d'Etudes oùsont représentés tous les Comités nationaux s'intéressant à ces questions, expriment dans la plus grande mesure possible unaccord international sur les sujets examinés.

2) Ces décisions constituent des recommandations internationales et sont agréées comme telles par les Comités nationaux.

3) Dans le but d'encourager l'unification internationale, la CEI exprime le voeu que tous les Comités nationaux adoptent dansleurs règles nationales le texte de la recommandation de la CEI, dans la mesure où les conditions nationales le permettent. Toutedivergence entre la recommandation de la CEI et la règle nationale correspondante doit, dans la mesure du possible, êtreindiquée en termes clairs dans cette dernière.

PRÉFACE

La présente norme a été établie par le Comité d'Etudes n° 82 de la CEI: Systèmes de conversionphotovoltaïque de l'énergie solaire.

Le texte de cette norme est issu des documents suivants:

Pour de plus amples renseignements, consulter le rapport de vote mentionné dans le tableau ci-dessus.

La publication suivante de la CEI est citée dans la présente norme:

Publication no 27: Symboles littéraux à utiliser en électrotechnique.


Six Months' Rule Report on Voting

82(CO)3 82(CO)7

891 © IEC 1987 - 5 -

INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

PROCEDURES FOR TEMPERATURE AND IRRADIANCE CORRECTIONSTO MEASURED I-V CHARACTERISTICS OF

CRYSTALLINE SILICON PHOTOVOLTAIC DEVICES

FOREWORD

1) The formal decisions or agreements of the I E C on technical matters, prepared by Technical Committees on which all theNational Committees having a special interest therein are represented, express, as nearly as possible, an inte rnational consensusof opinion on the subjects dealt with.

2) They have the form of recommendations for international use and they are accepted by the National Committees in thatsense.

3) In order to promote international unification, the I E C expresses the wish that all National Committees should adopt the text ofthe I E C recommendation for their national rules in so far as national conditions will permit. Any divergence between the I E Crecommendation and the corresponding national rules should, as far as possible, be clearly indicated in the latter.

PREFACE

This standard has been prepared by I E C Technical Committee No. 82: Solar Photovoltaic EnergySystems.

The text of this standard is based on the following documents:

Further information can be found in the Report on Voting indicated in the table above.

The following I E C publication is quoted in this standard:

Publication No. 27: Letter Symbols to be Used in Electrical Technology.


– 6 – 891 ©CEI 1987

PROCÉDURES POUR LES CORRECTIONS EN FONCTIONDE LA TEMPÉRATURE ET DE L'ÉCLAIREMENT

À APPLIQUER AUX CARACTÉRISTIQUES I-V MESURÉESDES DISPOSITIFS PHOTOVOLTAÏQUES AU SILICIUM CRISTALLIN

La présente norme donne les procédures concernant les corrections en fonction de la température et del'éclairement qui devraient être appliquées aux caractéristiques I-V mesurées des dispositifs photovol-taïques au silicium cristallin seulement.

1. Domaine d'application

La présente norme décrit les procédures relatives aux corrections en fonction de la températureet de l'éclairement à appliquer aux caractéristiques I-V mesurées des dispositifs photovoltaïquesau silicium cristallin. Elle inclut les procédures pour déterminer les coefficients de température, larésistance-série interne et le facteur de correction de la courbe. Ces procédures sont applicablespour une variation du niveau de l'éclairement de ± 30% par rapport à celui correspondant à lamesure réalisée.

Notes 1. — Ces procédures sont limitées aux dispositifs linéaires.

2. — Les dispositifs photovoltaïques comportent une seule cellule solaire, ou un sous-ensemble de cellules solaires,ou un module plat. Pour chaque type de dispositif, il existe un groupe de valeurs différent. Bien que ladétermination des coefficients de température pour un module (ou un sous-ensemble de cellules) puisse êtreeffectuée à partir de mesures sur une seule cellule, il faudrait préciser que la résistance-série interne et le facteurde correction de la courbe seront mesurés séparément pour un module ou un sous-ensemble de cellules.

3. — L'expression «spécimen en essai» est utilisée pour désigner l'un quelconque de ces dispositifs.

2. Procédures de correction

La caractéristique courant-tension mesurée doit être corrigée par rapport aux conditions nor-males d'essai ou par rapport à des valeurs de température et d'éclairement choisies, différentes decelles-ci, en appliquant les équations suivantes:

I2= I1 + Iscr /SR

—1 1 + a (T2 – Ti)IMR

V2 - V1 –Rs(I2 – II) –KI2(T2–T1)+ fi (T2– Ti)

sont les coordonnées d'un point de la caractéristique mesurée

sont les coordonnées du point correspondant de la caractéristique corrigée

est le courant de court-circuit mesuré du spécimen en essai

est le courant de court-circuit mesuré du dispositif de référence

est le courant de court-circuit du dispositif de référence à l'éclairement normalisé ou à un autre éclairementsouhaité

est la température mesurée du spécimen en essai

est la température normalisée ou une autre température choisie

sont les coefficients de température du courant et de la tension du spécimen en essai dans l'éclairement normalou un autre éclairement choisi et dans la plage de température choisie (f est négatif)

est la résistance-série interne du spécimen en essai

est le facteur de correction de la courbe

où:

12, V2

ISc

IMR

'SR

T,TZ

a et fi

Rs

K


891©IEC1987 — 7 —

PROCEDURES FOR TEMPERATURE AND IRRADIANCE CORRECTIONSTO MEASURED I-V CHARACTERISTICS OF

CRYSTALLINE SILICON PHOTOVOLTAIC DEVICES

This standard gives procedures that should be followed for temperature and irradiance corrections tothe measured I-V characteristics of crystalline silicon photovoltaic devices only.

1. Scope

This standard describes the procedures for temperature and irradiance corrections to themeasured I-V characteristics of crystalline silicon photovoltaic devices. It includes procedures forthe determination of temperature coefficients, internal series resistance and curve correctionfactor. These procedures are applicable over an irradiance range of ± 30% of the level at which themeasurements were made.

Notes 1. — These procedures are limited to linear devices.

2. — The photovoltaic devices include a single solar cell, a sub-assembly of solar cells, or a flat module. A differentset of values apply for each type of device. Although the determination of temperature coefficients for amodule (or sub-assembly of cells) may be calculated from single cell measurements, it should be noted that theinternal series resistance and curve correction factor should be separately measured for a module or sub-assembly of cells.

3. — The term "test specimen" is used to denote any of these devices.

2. Correction procedures

The measured current-voltage characteristic shall be corrected to Standard Test Conditions orother selected temperature and irradiance values by applying the following equations:

I2=ll+ /SC l ISR 11 + a (T,-T1)I,

IMR J

V2 =Vi —Rs(I2 —Ii)—KI2 (T2— T1)+/3 (T2 —T1)

where:

I„ VI are coordinates of points on the measured characteristics

12, y2 are coordinates of the corresponding points on the corrected characteristic

Isc is the measured short-circuit current of the test specimen

IMR is the measured short-circuit current of the reference device

'SR is the short-circuit current of the reference device at the standard or other desired irradiance

T1 is the measured temperature of the test specimen

T2 is the standard or other desired temperature

a and fi are the current and voltage temperature coefficients of the test specimen in the standard or other desiredirradiance and within the temperature range of interest (/t is negative)

Rs is the internal series resistance of the test specimen

K is a curve correction factor


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