通過觀察實驗室參加能力驗證的表現(xiàn)，實驗室客戶、管理機構(gòu)和評價機構(gòu)可以了解實驗室是否有能力勝任所從事的檢測活動，監(jiān)控實驗室能力的持續(xù)狀況，識別實驗室之間的差異，為實驗室管理提供信息。不僅如此，實驗室通過參加能力驗證，可以了解自身能力，將其作為實驗室內(nèi)部質(zhì)量控制的外部補充措施，從而滿足持續(xù)改進的要求。光伏實驗室的檢測能力與水平尚需進一步提升。為了科學評估國內(nèi)光伏組件實驗室的檢測能力，提高檢測數(shù)據(jù)的準確性，需要通過國際通行的能力驗證活動來推動和提高實驗室的技術和管理水平，確定和核查實驗室檢測能力。

一、國內(nèi)外光伏相關能力驗證工作

當前，在國際上常見的光伏產(chǎn)品能力驗證計劃并不多，各主要光伏生產(chǎn)國的國家計量機構(gòu)不定期進行小型標準光伏器件的比對，其中較有影響力的一次是美國能源部組織的歷時四年的PEP93國際標準太陽電池比對，全世界有10個國家的13個太陽能電池測試實驗室參加，我國天津電源研究所參加了這次比對活動，并最終具有了光伏計量基準WPVS的標定資格。近幾年，澳大利亞的IFMQualityServices組織了幾次光伏組件的能力驗證，但因樣品傳遞周期過長而遲遲未有結(jié)果。而一些擁有多家光伏檢測實驗室的國際大型認證機構(gòu)，會不定期開展光伏產(chǎn)品檢驗能力的比對。目前，在國內(nèi)尚未有正式官方的針對光伏組件產(chǎn)品的能力驗證活動，僅在檢測機構(gòu)中有少量的自行組織的實驗室間比對活動，但國家相關主管部門充分關注光伏檢測技術的發(fā)展水平。近期，國家科技部在國家級課題“碳排放和碳減排評價機構(gòu)認可關鍵技術”中的關于低碳產(chǎn)品檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量控制關鍵技術研究與示范項目中包含了對光伏組件產(chǎn)品能力驗證技術的研究，并將作為今后開展能力驗證活動的重要依據(jù)。同時，北京鑒衡認證中心（CGC）近期也正在籌備簽約檢測實驗室的組件測試能力比對活動。

二、方案規(guī)劃與設計

光伏組件產(chǎn)品的能力驗證作為一個全新的項目，在方案設計時，需根據(jù)樣品本身的特性，制定出適于開展能力驗證并達到預期目的的計劃。但因樣品本身的復雜性，檢測方法的多樣性，在方案設計過程中會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，相對來說易破損；薄膜組件因其固有的光致衰退特性，性能隨時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．項目選擇

由于晶體硅組件其關鍵性能中，適宜作為能力驗證并且可操作性較強的項目與參數(shù)不多，參照目前國際主要實驗室間對該產(chǎn)品開展實驗室間比對的主要項目內(nèi)容，方案選擇STC條件下電流－電壓特性測量作為此次能力驗證的檢測項目，并以該項目中的最大功率值作為結(jié)果比對分析數(shù)據(jù)。

3．檢測方法確定

依據(jù)IEC60904-1：2006測試方法，使用AAA等級瞬態(tài)太陽光模擬器，或不低于BBB等級穩(wěn)態(tài)太陽光模擬器進行測試。對于晶體硅組件的最大功率值點測量，標準中明確規(guī)定了兩大類：一類是戶外法，在自然太陽光條件下測試；一類是室內(nèi)法，分別使用不低于BBB級的太陽光瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)模擬器進行測試。在戶外測試時，氣候條件中的陽光輻照強度、云層狀態(tài)、溫度、風速等測試條件變化萬千，很難進行控制，隨時都會對測試結(jié)果產(chǎn)生很大的影響，無法保證各實驗室之在戶外測試條件的一致性。相比而言，室內(nèi)法采用的太陽模擬器更易進行控制。在室內(nèi)法測試中，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，是在很短的時間內(nèi)完成對組件最大功率點的一次測試；穩(wěn)態(tài)太陽光模擬器則是在整個測試期間都持續(xù)照射。國內(nèi)各主要實驗室普遍采用AAA瞬態(tài)太陽光模擬器進行測試。穩(wěn)態(tài)太陽光模擬器因設備研制水平限制，采購成本高昂，僅有極少數(shù)實驗室擁有。而瞬態(tài)太陽光模擬器和穩(wěn)態(tài)太陽光模擬器對測試的準確度和一致性的影響是光伏檢測機構(gòu)間的熱門課題，正是能力驗證需要解決的主要內(nèi)容之一。因此，方案選擇室內(nèi)法為研究對象。

4．實驗室選擇

為了滿足不同檢測方法產(chǎn)生數(shù)據(jù)的充分比對，保證驗證結(jié)果能夠普遍反映國內(nèi)各實驗室檢測水平，方案選擇國內(nèi)15家以上通過中國合格評定國家認可委員會（CNAS）認可資質(zhì)的實驗室，要求均具有使用瞬態(tài)太陽光模擬器檢測的能力，結(jié)合國內(nèi)檢測機構(gòu)情況，其中3～5家應同時具有使用穩(wěn)態(tài)太陽光模擬器檢測的能力。實驗室需要提供所有對檢測數(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)，測試的環(huán)境條件及測試結(jié)果等。

三、關鍵技術分析

1．樣品的制備與穩(wěn)定性處理

比對樣品的一致性對利用實驗室間比對進行能力驗證至關重要。在實施能力驗證計劃時，應確保能力驗證中出現(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，對能力驗證樣品的檢測特性量，必須進行均勻性檢驗和（或）穩(wěn)定性檢驗。對穩(wěn)定性檢驗，則可根據(jù)樣品的性質(zhì)和計劃的要求來決定。光伏組件因在能力驗證計劃中傳遞周期較長，穩(wěn)定性檢驗是必不可少的。在樣品制備時，采取成熟可靠的工藝，用穩(wěn)定的材料同批制備多個組件，挑選性能穩(wěn)定、功率等級最為接近的一部分，進行戶外老化處理，渡過樣品的初期衰減期，并通過檢測手段記錄期間性能數(shù)據(jù)，驗證樣品已達到本身特有的性能穩(wěn)定期后，選取4個功率測試值接近，衰減變化接近的樣品作為能力驗證樣品，其中兩個是測試樣品，兩個是備樣，作為意外出現(xiàn)時的后備傳遞樣品。

2．樣品包裝與傳遞

為確保傳遞過程中樣品盡量完好無損，避免影響檢測結(jié)果，樣品的包裝應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。樣品到達參試實驗室后，各實驗室應在專業(yè)人員陪同或由組織實施機構(gòu)授權(quán)后，由參試實驗室開箱。開箱前應對包裝箱的封樣狀態(tài)進行拍照記錄，開箱后再對樣品有效性確認并進行拍照記錄后，方進行試驗。在測試過程中應注意保持樣品狀態(tài)不改變，測試完畢后，按規(guī)定的要求進行包裝，包裝前后應對樣品狀態(tài)及包裝狀態(tài)拍照記錄。在整個過程中如有異常情況應及時與組織實施機構(gòu)聯(lián)系。為及時掌握樣品穩(wěn)定性狀況，在集中地域?qū)嶒炇覝y試完成后或地理位置較遠實驗室測試結(jié)束后，將樣品流轉(zhuǎn)回組織單位實驗室進行確認，并保留測試數(shù)據(jù)，評估樣品穩(wěn)定性。