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C 8953

:2006

(1)

まえがき

この規格は,工業標準化法に基づいて,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が改正した日

本工業規格である。

これによって,JIS C 8953:1993 は改正され,この規格に置き換えられる。

改正に当たっては,日本工業規格と国際規格との対比,国際規格に一致した日本工業規格の作成及び日

本工業規格を基礎にした国際規格原案の提案を容易にするために,IEC 61829:1995,Crystalline silicon

photovoltaic (PV) array

−On-site measurements of I-V characteristics を基礎として用いた。

この規格の一部が,技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の

実用新案登録出願に抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会

は,このような技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の実用新

案登録出願にかかわる確認について,責任はもたない。

JIS C 8953

:2005 には,次に示す附属書がある。

附属書 1(参考)JIS と対応する国際規格との対比表


C 8953

:2006

目  次

ページ

序文

1

1.

  適用範囲

1

2.

  引用規格

1

3.

  定義

1

4.

  測定の状態

2

5.

  測定機器

2

5.1

  測定機器一般

2

5.2

  裏面温度計測法に用いる機器

2

5.3

  気温計測法に用いる機器

2

6.

  I特性測定方法

2

6.1

  裏面温度計測法

2

6.2

  気温計測法

6

7.

  測定データの補正項目

7

附属書 1(参考)JIS と対応する国際規格との対比表

9

 


日本工業規格

JIS

 C

8953

:2006

結晶系太陽電池アレイ出力のオンサイト測定方法

On-site measurements of crystalline photovoltaic array I-V characteristics

序文  この規格は,1995 年に第 1 版として発行された IEC 61829,Crystalline silicon photovoltaic (PV) array

−On−site measurements of I-V characteristics を元に,対応する部分については対応国際規格を翻訳し,技術

的内容を変更することなく作成した日本工業規格であるが,対応国際規格には規定されていない規定項目

を日本工業規格として追加している。

なお,この規格で側線又は点線の下線を施してある箇所は,原国際規格にない事項である。変更の一覧

表をその説明を付けて,

附属書 1(参考)に示す。

1.

適用範囲  この規格は,同一形式の結晶系シリコン太陽電池モジュール(以下,モジュールという。)

で構成され,すべてのモジュールが同一方位・同一傾斜角の太陽電池アレイ(以下,アレイという。

)のオ

ンサイトにおける電流−電圧特性(以下,I−V 特性という。

)の測定方法について規定する。

備考1.  アモルファス,建材一体形アレイ及び集光形アレイは除く。

2.

この規格の対応国際規格を,次に示す。

なお,対応の程度を表す記号は,ISO/IEC Guide21 に基づき,IDT(一致している)

,MOD

(修正している)

,NEQ(同等でない)とする。

IEC 61829:1995

,Crystalline silicon photovoltaic (PV) array−On-site measurements of I-V

characteristics (MOD)

2.

引用規格  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す

る。これらの引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS C 1102-2

  直動式指示電気計器  第 2 部:電流計及び電圧計に対する要求事項

JIS C 8913

  結晶系太陽電池セル出力測定方法

  備考  IEC 60904-1:1987  Photovoltaic devices−Part1 : Measurements of photovoltaic current-voltage

characteristics

(MOD)

JIS C 8914

  結晶系太陽電池モジュール出力測定方法

  備 考   IEC 60891:1987   Procedures for temperature and irradiance  corrections to measured I-V

characteristics of crystalline silicon photovoltaic devices

(MOD)及び Amendment 1−Part1

(1992)

(MOD)

JIS C 8960

  太陽光発電用語

ISO 9060

  Solar energy−Specification and classification instruments for measuring hemispherical solar and

direct solar radiation

IEC 60904-2

  Photovoltaic devices−Part2 : Requirements for reference solar cells


2

C 8953

:2006

IEC 60904-6

  Photovoltaic devices−Part 6: Requirements for reference solar modules

3.

定義  この規格で用いる主な用語の定義は,JIS C 8960 によるほか,次による。

a)

受渡試験条件  セル温度,気温,傾斜面日射強度,大気条件などをアレイの受渡試験用に決めた基準

値。ただし,この規格では,通常,標準試験条件と同じとする。

4.

測定の状態  アレイの測定は,次の条件で行う。ただし,測定結果として用いる場合は,受渡試験条

件への換算を行う。

a)

アレイ表面の汚れ  被測定アレイの表面を清浄にする。ただし,洗浄が困難で実施できない場合は“洗

浄なし”

,目視によって汚れが確認できる場合は“汚れあり”と報告書に記載する。

b)

測定条件

1)

アレイ傾斜角度  被測定アレイ及び基準太陽電池モジュール(以下,基準モジュールという。)は,

±2 ゜で傾斜角度が一致していなければならない。

2)

日射条件  アレイ面の日射強度は,700 W・m

2

以上とする。また,直達光は,被測定アレイの面の

法線方向に対し 45 ゜以内とする。

3)

測定時間帯  測定時間帯は,アレイ面の方位が南の場合は南中時の±1 時間とし,南以外の場合は

方位に応じて適切な時間帯を選ぶ。

4)

アレイの状態  被測定アレイを蓄電池及びパワーコンディショナから切り離す。

なお,アレイ面には部分影があってはならない。

5.

測定機器

5.1

測定機器一般  各測定に共通して用いる機器は,次による。

a)

基準モジュール  IEC 60904-2 又は IEC 60904-6 に規定する校正方法で校正した測定対象となるアレ

イに用いられているモジュールと同一形式のモジュール。

b)

傾度計測器具  基準モジュール及び被測定アレイが±2 °の正確さで同一平面上にあるかどうかを調

べることができる器具(又は方法)

c)

電圧計及び電流計  JIS C 8913 の 4.(1)及び(4)に規定する測定器。

d)

可変負荷  被測定アレイの出力に対応する抵抗負荷及び電子負荷。ただし,高出力アレイに対しては

キャパシタンス負荷も用いることができる。

e)

メモリスコープ  I−V 特性曲線及びトレースのための,適切なメモリスコープ又は同等品。

f)

放射計  アレイ面の日射強度を計測するための放射計。ISO 9060 に規定する1級(1st class)又はこ

れと同等品以上。

5.2

裏面温度計測法に用いる機器  裏面温度計測に用いる機器は,次による。

a)

温度計  ±1 ℃の正確さをもつ裏面温度計測用の計器。

b)

電圧計及び電流計  JIS C 1102-2 に規定する 0.5 級又はこれと同等以上の正確さをもち,基準モジュー

ルの短絡電流及び開放電圧を計測できる計器。

5.3

気温計測法に用いる機器  気温計測には,±1 ℃の正確さの温度計測用の計器を用いる。

6.

I

特性測定方法  I−V 特性の測定は,通常,アレイ全体を一括で行うが,技術的に不可能な場合

はストリング単位で分割測定を行い,測定値を合算してアレイ全体の出力とする。

6.1

裏面温度計測法  裏面温度を計測して I−V 特性を測定する方法の手順の流れは,図 による。


3

C 8953

:2006

1  裏面温度計測法の手順


4

C 8953

:2006

図 の a)∼l)についての具体的な内容は,次による。

a)

被測定アレイの中で,あらかじめアレイ全体を網羅するように選択された,被測定アレイの裏面温度

を代表する複数個のモジュールの裏面の中心温度を計測する。選択の例は,

図 による。

2  温度計測モジュールの選定方法の例

b)  a)

で計測したモジュール裏面の中心温度の平均値を“T

SA

”とする。

c)

基準モジュールの開放電圧“V

OC

①”を計測し,その接合部温度“T

JRO

”を,式(1)によって算出する。

25

STC

OC,

OC

JRO

①−

β

V

k

V

T

×

 (1)

ここに,

T

JRO

基準モジュールの接合部温度(℃)

V

OC

①:

基準モジュールの開放電圧(V)

V

OC,STC

: 標準試験状態における開放電圧(V)

β:

基準モジュールの出力電圧の温度係数(V・℃

−1

)

k

基準状態の日射強度と測定状態での日射強度との差を
考慮した係数

測定状態での日射強度が 1 000W・m

2

の場合 k = 1.000

測定状態での日射強度が 900 W・m

2

の場合 k = 0.996

測定状態での日射強度が 800 W・m

2

の場合 k = 0.989

測定状態での日射強度が 700 W・m

2

の場合 k = 0.983

なお,日射強度が式(1)の値以外の場合は,その値の間近の大小二つの係数から直線近似によって求

めてよい。

d

)

基準モジュールの裏面中心温度“T

SR

”を計測する。


5

C 8953

:2006

e

)

被測定アレイの接合部温度“T

O

”を,式(2)によって算出する。

T

O

=  T

SA

T

JRO

T

SR

 (2)

ここに,

T

O

被測定アレイの接合部温度(℃)

T

SA

計測したモジュール裏面の中心温度の平均値(℃)

T

SR

基準モジュールの裏面中心温度(℃)

備考  b)∼d)の測定値は,1 分間以内のデータを用いる。

f

)

蓄電池及びパワーコンディショナに近いところで,可変負荷を被測定アレイに接続する。

g

)

全走査が 1 分間以上の場合は,I−V 特性曲線をとる直前の基準モジュールの開放電圧“V

OC

”を計測

する。

h

)

負荷を変えながら短絡状態から開放状態まで I−V 特性曲線を走査する。全走査の間における日射強

度の変化は 10 %以内でなければならない。全走査が 1 分間以上の場合は,走査の各ステップごとに基

準モジュールの短絡電流を計測することが望ましい。その他の測定条件は,JIS C 8914 による。

i

)

基準モジュールの開放電圧“V

OC

”を計測する。この値が c)で計測した値と比較して 2 %以上異なる

場合は,もう一度 c)から計測する。

j

)

受渡試験条件における被測定アレイの接合部温度を,式(3)によって算出する。

T

1

=  T

O

+(T

JR1

T

JRO

)  (3)

ここに,

T

1

受渡試験条件における被測定アレイの接合部温度

T

JR1

受渡試験条件における基準モジュールの接合部温度

k

)  j)

までの方法によらず,セル接合部温度を受渡試験条件とすることもできる。

l

)

校正値が既知で,基準モジュールの温度の計測値が標準温度と異なる場合の標準試験条件又はほかの

任意の温度及び日射強度への I−V 特性曲線の補正は,式(4)によって行う。ただし,日射強度が測定

時の±30 %の範囲に関して適用する。

1

2

1

2

2

1

2

S

1

2

1

2

3

RO

R

MR3

SRO

SC

1

2

)

(

)

(

1

)

(

T

T

T

T

KI

I

I

R

V

V

T

T

T

T

I

I

I

I

I

β

α

α

ú

û

ù

ê

ë

é

     (4)

ここに,

I

1

V

1

測定した電流及び電圧の値

I

2

V

2

校正した電流及び電圧の値

I

SC

被測定アレイの短絡電流(測定値)

I

SRO

標準状態又は他の適切な状態の日射強度で,かつ,
標準温度 T

RO

の基準モジュールの短絡電流

I

MR3

測定温度 T

3

における基準モジュールの短絡電流の計

測値

α

R

標準状態又は他の適切な状態の日射強度で,かつ,
適用温度範囲内における基準モジュールの電流温度
係数

α:

放射照度 1 000 W・m

2

での被測定アレイ温度が 1 ℃

変動したときの短絡電流 I

SC

の変動値(A・℃

1

β:

放射照度 1 000 W・m

2

での被測定アレイ温度が 1 ℃

変動したときの開放電圧 V

OC

の変動値(V・℃

1

R

S

直列抵抗(Ω)

K

曲線補正因子(Ω・℃

1

T

RO

校正値が既知の基準モジュールの標準温度

T

1

被測定アレイ温度(計測値)

T

2

標準温度又は他の適切な温度

T

3

基準モジュールの計測温度


6

C 8953

:2006

6.2

気温計測法  気温を計測して I−V 特性を測定する方法の手順の流れを,図 に示す。

  3  気温計測法の手順

図 の a)∼i)についての具体的な内容は,次による。

a

)

被測定アレイの開放電圧“V

OC

,気温“T

A

”及び基準モジュールによる日射強度“G”を,一日中(又

は数日)

,日射強度の低いレベル(100∼300 W・m

2

)から高いレベルまで統計処理ができる程度に多

く計測する。

b

)

次の受渡試験条件における開放電圧“V

OC,STC

”を,式(5)によって算出する。


7

C 8953

:2006

úû

ù

êë

é

×

×

25

000

1

ln

A

C

S

OC

STC

OC,

T

G

B

G

A

N

V

V

β

 (5)

ここに,

V

OC,STC

被測定アレイの受渡試験条件における開放電圧(V)

V

OC

被測定アレイの開放電圧(V)

N

S

被測定アレイの中で直列に接続されたセルの数

A

定数(mV)

β

C

被測定アレイを構成するセルの出力電圧の温度係数
(V

・℃

1

)

B

電圧の日射強度依存性 (V・W

1

・㎡)

G

基準モジュールによる日射強度(W・m

2

)

T

A

気温(℃)

c

)

定数 A,β

C

は,屋内で実験的手法によるか,又は a)の計測的手法によって決定する。

備考  各々の定数は,統計処理する場合の初期値として次の値を与えることができる。

  A

= 38 mV(1 セル当たり)

  B

=  β

C

×0.03℃/(W・m

2

β

C

= 2.2 mV・℃

1

(1 セル当たり)

d

)

開放電圧“V

OC,STC

”の平均値“V

a

”を a)の計測の平均値として算出する。

e

)

被測定アレイの開放電圧“V

OC

”を I−V 特性曲線をとる直前に計測する。

f

)

6.1 h

)

と同じ手法によって I−V 特性曲線を走査する。

g

)

被測定アレイの開放電圧“V

OC

”を計測し,e)での計測結果と比較して 2 %以上の違いがあるときは,

I

−V 特性曲線の走査をもう一度繰り返す。

h

)

被測定アレイの補正後の接合部温度“T

1

”を,式(6)によって算出する。

25

000

1

ln

C

S

OC

a

1

β

G

A

G

B

N

V

V

T

×

×

 (6)

ここに,  V

a

:  V

OC,STC

の平均値(V)

i

)

6.1 l

)

と同じ手法によって I−V 特性曲線を受渡試験条件に補正する。

7.

測定データの補正項目

  受渡試験条件への補正項目は,次による。

a

)

短絡電流

I

SC

(A)

b

)

開放電圧

V

OC

(V)

c

)

最大出力

P

m

(W)

d

)

最大出力動作電圧

V

pm

(V)

e

)

最大出力動作電流

I

pm

(A)

f

)

曲線因子

FF

g

)

アレイ変換効率

η(%)

備考1.

次の a)及び b)を満足する場合は,補正を行わなくてもよい。

a)

被測定アレイの接合部温度が 25±2 ℃の範囲にあるとき。

b)

日射強度が(1 000±10) W・m

2

の範囲にあるとき。

2.

補正後,受渡試験条件における I

SC

及び V

OC

が得られない場合は,これらのほか,FF は報告

しなくてもよい。


8

C 8953

:2006

関連規格

JIS C 8906

  太陽光発電システム運転特性の測定方法


9

C 8953

:2006

附属書 1(参考)JIS と対応する国際規格との対比表

JIS C 8953

:2003  結晶系太陽電池アレイ出力のオンサイト測定方法

IEC 61829

:1995,結晶系シリコン太陽電池アレイ−オンサイト IV 特

性測定

(

Ⅰ) JIS の規定

(

Ⅱ )  国 際

規格番号

(

Ⅲ)  国際規格の規定

(

Ⅳ)  JIS と国際規格との技術的差異の項

目ごとの評価及びその内容 
  表示箇所:本体

  表示方法:点線の下線

(

Ⅴ) JIS と国際規格との技術的差

異の理由及び今後の対策

項目

番号

内容

項目

番号

内容

項 目 ご と

の評価

技術的差異の内容

1.

適用範囲

同一形式の結晶系シリコン
太陽電池モジュールで構成

され,すべてのモジュール
が同一方位・同一傾斜角の
太陽電池アレイのオンサイ

トにおける電流−電圧特性
の測定方法について

1

MOD/

変更

“すべてのモジュールが
同一方位・同一傾斜角の”

を追加し,太陽電池アレ
イをより明確化した。

JIS C 1102-2

IEC 60051-2

IDT

JIS C 8913 

IEC 60904-1 

IDT

JIS C 8914 

IEC 60891

IDT

JIS C 8960 

MOD/

追加

太陽光発電用語について
の規格を追加。

ISO 9060 

MOD/

追加

IEC

では日射計はアレイ

面内のばらつき確認に使
用。また等級が規定され

ていない。

IEC 60904-2 

IEC 60904-2

IDT

IEC 60904-6 

IEC 60904-6

IDT

2.

引用規格

 

IEC 61829

2

QC 001002

MOD/

削除

規格ではないため,この
項より削除。

9

C

 8953


2005


10

C 8953

:2006

JIS C 8953

:2003  結晶系太陽電池アレイ出力のオンサイト測定方法

IEC 61829

:1995,結晶系シリコン太陽電池アレイ−オンサイト IV 特

性測定

(

Ⅰ) JIS の規定

(

Ⅱ )  国 際

規格番号

(

Ⅲ)  国際規格の規定

(

Ⅳ)  JIS と国際規格との技術的差異の項

目ごとの評価及びその内容 
  表示箇所:本体

  表示方法:点線の下線

(

Ⅴ) JIS と国際規格との技術的差

異の理由及び今後の対策

項目

番号

内容

項目

番号

内容

項 目 ご と

の評価

技術的差異の内容

3.

定義

JIS C 8960

による。

受渡試験条件  セル温度,

気温,傾斜面日射強度,大
気条件などを太陽電池アレ
イの受渡試験用に決めた基

準値。

Annex A

MOD/

追加

IEC

では附属書(参考)

にしているが,JIS では

定義として規定すること
とした。

4.

測定の状

アレイ表面の汚れ及び測定

条件など。

5.a)

∼d)

JIS

に同じ。

IDT

各測定に共通して用いる機

器。

4.

JIS

に同じ。

IDT

5.

測定機器

f)ISO 9060

に規定する 1 級

(1st class)

又はこれと同等以

上。

4.1

MOD/

追加

IEC

では日射計はアレイ

面内のばらつき確認に使
用。また等級が規定され
ていない。

裏面温度計測法及び手順並
びに気温計測法

5.1

及び

5.2

JIS

に同じ。

IDT

図 1  裏面温度計測法の手

MOD/

追加

裏面温度計測法の手順図
を追加し、明確化した。

6. I

−V 特性

測定方法

図 3  気温計測法の手順

MOD/

追加

気温計測法の手順図を追
加し、明確化した。

7.

測定デー

タ の 補 正 項

受渡試験条件への補正項目

IEC 61829

7

JIS

に同じ。

IDT

JIS

と国際規格との対応の程度の全体評価:MOD

10

C

 8953


2005


11

C 8953

:2006

備考1.  項目ごとの評価欄の記号の意味は,次のとおりである。

    ―  IDT………………  技術的差異がない。 
    ―  MOD/変更………  国際規格の規定内容を変更している。

    ―  MOD/追加………  国際規格にない規定項目又は規定内容を追加している。

2.

JIS

と国際規格との対応の程度の全体評価欄の記号の意味は,次のとおりである。

    ―  MOD……………  国際規格を修正している。