太陽光模擬器的軟件部分是采用人機交換的窗口,一個良好的系統(tǒng)一定要有一個良好的軟件和其相匹配。對于太陽模擬器的測試模塊必然也要有一個軟件系統(tǒng),它主要起到兩個作用:一是系統(tǒng)控制;二是A/D采集信息的處理和分析。系統(tǒng)控制方面,軟件系統(tǒng)要做到控制的便捷化、自動化,以減少人對儀器的直接操作。數(shù)據(jù)的分析與處理方面,首先是通過數(shù)據(jù)擬合出一條IV曲線,并通過這些數(shù)據(jù)給出太陽電池的相關(guān)參數(shù),比如開路電壓、短路電流、功率等信息,并且通過合適的算法給出串聯(lián)電阻,并聯(lián)電阻等信息。因此當前業(yè)界普遍采用這一軟件搭建測試系統(tǒng)軟件。太陽模擬器是用來模擬太陽光的設(shè)備,一般包含光源、供電及控制電路、計算機等組成部分。紫外太陽模擬光譜
用來裝置太陽模擬器的光源通常有以下幾種:鹵光燈:簡易型太陽模擬器常用鹵光燈來裝置。但鹵光燈的色溫值在2300K左右,它的光譜和日光相差很遠,紅外線含量太多,紫外線含量太少。作為廉價的太陽模擬器避免采用昂貴的濾光設(shè)備,通常用3cm厚的水膜來濾除一部分紅外線,使它近紅外區(qū)的光譜適當改善,但卻無法補充過少的紫外線。冷光燈:冷光燈是由鹵鎢燈和一種介質(zhì)膜反射鏡構(gòu)成的組合裝置。這種反射鏡對紅外線幾乎是透明的,而對其余光線卻能起良好的反射作用。因此經(jīng)反射后紅外線大幅減弱而其它光線卻成倍增加。和鹵鎢燈相比,冷光燈的光譜有了大輻度的改善,而且避免了非常累贅的水膜濾光裝置。因此目前簡易型太陽模擬器多數(shù)采用冷光燈。為了使它的色溫盡可能的提高些,和冷光罩配合的鹵鎢燈常設(shè)計成高色溫,可達3400K,但使它的壽命大幅縮短,額定壽命只50小時。因此需經(jīng)常更換。大面積太陽光模擬配件太陽光模擬器對濕度要求特別高,開機之前必須有抽濕機將操作間內(nèi)的濕度維持在50℅以下。
太陽模擬器并不只是一個模擬太陽光的光源,它還包括了一整套的測試系統(tǒng)。太陽電池是一種非線性元件,在電池/組件的性能進行測試時,一般通過測試一整條IV曲線來判斷太陽電池的性能。當前業(yè)界主要使用電子負載代替真實負載進行IV曲線的測試。對于脈沖式太陽模擬器,它只有數(shù)十毫秒的亞穩(wěn)態(tài)恒定光強,要在如此短的時間內(nèi)完成整條IV曲線的測試,這要求使用快速電子負載。一個常規(guī)的太陽模擬器由光源、儲能供電電路、觸發(fā)電路、電子負載、采集電路以及計算機等模塊組成。
太陽光模擬器的組成:太陽光模擬器由光源、儲能供電電路、觸發(fā)電路、電子負載、采集電路以及計算機等模塊組成,在整個太陽模擬器中,其中的關(guān)鍵部件可以分成六個模塊,它們是:光源,儲能供電模塊,濾光系統(tǒng),勻光系統(tǒng),電子負載,軟件系統(tǒng)。太陽光模擬器的優(yōu)點:太陽光模擬器具有高輻照度、大尺寸光斑、均勻性和穩(wěn)定性良好、長時間持續(xù)工作等優(yōu)勢,各項技術(shù)指標均處于國內(nèi)水平。太陽模擬器的投入使用,有效提高了真空環(huán)境下目標的測量范圍和測量精度,對我國模擬測量工作具有重要意義。太陽光模擬器可適用于單晶硅、多晶硅、非晶硅、染料敏化、有機、鈣鈦礦等各種太陽能電池的模擬。
太陽模擬器的技術(shù)要求:1、總輻照度:模擬器必須能夠在測試平面上達到1000W/平方米的標準輻照度(用標準電池測量),并根據(jù)需要可對輻照度在標準輻照度值上下進行一定的調(diào)節(jié)。2、光譜匹配:高準直太陽模擬器光譜輻照度分布應(yīng)與標準光譜輻照度分布匹配。等級A的匹配度在0.75~1.25,等級B的匹配度在0.6~1.4,等級C的匹配度在0.4~2.0。3、均勻度:在測試平面上,指定測試區(qū)域內(nèi)的輻照度應(yīng)該達到一定的均勻度,輻照度用合適的探測器量測。等級A的輻照均勻度<=+/-2%,等級B的輻照均勻度<=+/-5%,等級C的輻照均勻度<=+/-10%。大功率太陽模擬器是用來模擬太陽光譜的設(shè)備。大面積太陽光模擬配件
大功率太陽模擬器采用電源與燈箱分體設(shè)計。紫外太陽模擬光譜
太陽光模擬器是測試太陽能電池的評價指標短路電流ISC、開路電壓VOC、填充因子FF、光電轉(zhuǎn)化效率η的儀器。太陽光模擬器主機主要有:1000W氙燈光源、反射鏡、光學積分器、快門、AM1.5濾波片、準直透鏡等幾部分組成。由于太陽光模擬器本身體積較小,測試過程不受環(huán)境、氣候、時間等因素影響,從而避免了室外測量的各種因素限制。太陽光模擬器普遍應(yīng)用于太陽能電池特性測試,光電材料特性測試,生物化學相關(guān)測試,光學催化降解加速研究,皮膚化妝用品檢測,環(huán)境研究等。紫外太陽模擬光譜
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