太陽光模擬器是用來做什么的?太陽光模擬器用來模擬真實(shí)的太陽光照條件,在太陽能光伏器件的研究和質(zhì)檢中被普遍應(yīng)用。太陽光模擬器用具備光束準(zhǔn)直、光斑均勻、光譜與太陽光匹配的特點(diǎn),可完成需要太陽光照射條件的實(shí)驗(yàn),適用于單晶硅、多晶硅、非晶薄膜、染料敏化、有機(jī)、III-V族半導(dǎo)體等各種不同類型的太陽電池。太陽光模擬器不只應(yīng)用于太陽能電池研究、還可用于光電響應(yīng)型器件測試、表面光電壓譜、光催化、光觸媒、液晶基板的測試與評價(jià)、化妝品,涂料,各種材料的耐光實(shí)驗(yàn)、光生物的檢查與測試、表面缺陷分析等領(lǐng)域。大型太陽模擬器作為一種在室內(nèi)模擬太陽光的設(shè)備,普遍用于太陽電池和組件的電性能測試、熱板耐久試驗(yàn)等。北京環(huán)境艙測試太陽光模擬工程
太陽模擬器可以同時(shí)解決準(zhǔn)直、輻照度均勻性和光譜匹配等難題?;诠怆娂啥喂鈱W(xué)設(shè)計(jì),提出了一種簡單、高效、高功率的LED模擬器光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。采用小角度準(zhǔn)直透鏡和拋物面鏡集成光源,通過混光棒和微結(jié)構(gòu)使光均勻化。然后,使用拋物面鏡實(shí)現(xiàn)光的準(zhǔn)直輸出。基于同軸準(zhǔn)直的設(shè)計(jì)思想,設(shè)計(jì)了LED模擬器。太陽模擬器不只是模擬太陽光的光源,還包括一套完整的測試系統(tǒng)。太陽能電池是一種非線性元件,當(dāng)測試電池/模塊的性能時(shí),通常通過測試整個(gè)IV曲線來判斷太陽能電池的性能。用主電子負(fù)載代替真實(shí)負(fù)載測試IV曲線。對于脈沖太陽模擬器,它只有幾十毫秒甚至幾毫秒的亞穩(wěn)態(tài)恒定光強(qiáng)。要在這么短的時(shí)間內(nèi)完成整個(gè)IV曲線的測試,需要使用快速的電子負(fù)載。北京環(huán)境艙測試太陽光模擬工程太陽光模擬器主要可以產(chǎn)生真實(shí)太陽光的輻射條件,可實(shí)現(xiàn)全天不間斷的輻射條件。
地面太陽輻射受大氣層、時(shí)間、地理、氣候等環(huán)境因素影響很大,很難及時(shí)獲得穩(wěn)定的、可重復(fù)的、可控的陽光,無法滿足定量實(shí)驗(yàn)、儀器標(biāo)定、性能測試等要求。因此,常采用太陽模擬器作為模擬太陽輻射物理特性與幾何特性的實(shí)驗(yàn)或定標(biāo)設(shè)備。太陽模擬器工作原理是使用氙燈模擬真實(shí)的太陽光譜,加濾波片使光譜能達(dá)到AM1.5G的要求。測試時(shí),氙燈燈頭閃爍,待測的光伏組件經(jīng)過光的照射,產(chǎn)生電流及電壓,通過電子負(fù)載采集組件的相關(guān)信息(包括短路電流、開路電壓、大功率時(shí)的電流、大功率時(shí)的電壓、填充因子、轉(zhuǎn)換效率、串聯(lián)電阻、大功率等)。簡單來說它是一種高可靠性、高精度的太陽能電池測試設(shè)備。
太陽光模擬器的測試性能:1、時(shí)間穩(wěn)定性。輸出光的時(shí)間穩(wěn)定性是為了光強(qiáng)的波動(dòng),不會影響模擬器效率的測量。光密度控制系統(tǒng)可以將儀器的光強(qiáng)波動(dòng)控制在1%以內(nèi),即使沒有光密度控制系統(tǒng),同樣可以達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。2、輻射空間均勻性。工作區(qū)域輻射均勻性是難實(shí)現(xiàn)的,輻射不均勻就有可能導(dǎo)致得出錯(cuò)誤的太陽能電池效率,影響太陽能電池的封裝。太陽光模擬器將這類影響降低,輻射均勻性嚴(yán)格控制在±2%以內(nèi)。3、光譜匹配。匹配的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了模擬器在六個(gè)光譜范圍內(nèi)的積分百分比,光譜偏差必須在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi),A類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在75%到125%之間。為了使得光譜匹配達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),可以采用合適的濾光片,合適的濾光片可以將沒有經(jīng)過任何處理的燈光重新進(jìn)行整合,改變其光譜分布,達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求。太陽光模擬器的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)有哪些呢?
太陽光模擬器并不只是一個(gè)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(jìn)行測試時(shí),一般通過測試一整條IV曲線來判斷太陽電池的性能。當(dāng)前業(yè)界主要使用電子負(fù)載代替真實(shí)負(fù)載進(jìn)行IV曲線的測試。對于脈沖式太陽模擬器,它只有數(shù)十毫秒甚至幾毫秒的亞穩(wěn)態(tài)恒定光強(qiáng),要在如此短的時(shí)間內(nèi)完成整條IV曲線的測試,這要求使用快速電子負(fù)載。當(dāng)前太陽電池電流電壓特性曲線的測試普遍采用四線制的接法,它可以消除接觸電阻的影響。為了得到的IV曲線,在電流采樣時(shí)普遍采用多點(diǎn)采用,不同廠家的模擬器采樣點(diǎn)數(shù)從幾百點(diǎn)到上萬點(diǎn),當(dāng)采樣點(diǎn)數(shù)很大時(shí),這就要求有更高位的A/D轉(zhuǎn)換模塊,業(yè)界目前普遍采用10位到16位的AD轉(zhuǎn)換器件。穩(wěn)態(tài)太陽模擬器的優(yōu)點(diǎn)是能提供連續(xù)照射的標(biāo)準(zhǔn)太陽光,使測量工作能從容不迫的進(jìn)行。北京環(huán)境艙測試太陽光模擬工程
太陽模擬器不只是模擬太陽光的光源,還包括一套完整的測試系統(tǒng)。北京環(huán)境艙測試太陽光模擬工程
太陽光模擬器主要可以產(chǎn)生真實(shí)太陽光的輻射條件,可實(shí)現(xiàn)全天不間斷的輻射條件,人們可以利用這一點(diǎn)來實(shí)驗(yàn)或者生產(chǎn)在此環(huán)境下的事物,在光伏器件中被應(yīng)用。具備輻射穩(wěn)定,光束準(zhǔn)直,光斑均勻,且與太陽光譜匹配度度的特點(diǎn),使用戶可以隨時(shí)隨地不間斷的進(jìn)行太陽光照射條件的測試,適用于需要長時(shí)間曝光光源的模擬情況,對于單次,多次或閃光曝光,構(gòu)建的PS系統(tǒng)會更好地產(chǎn)生所需的結(jié)果,用于準(zhǔn)直光束或紫外光波段的應(yīng)用,用于不需要準(zhǔn)直光或紫外波段的應(yīng)用。北京環(huán)境艙測試太陽光模擬工程