太陽光測試模擬器的類型:1、穩(wěn)態(tài)太陽模擬器是在工作時(shí)輸出輻照度穩(wěn)定不變的太陽模擬器,它的優(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。缺點(diǎn)是為了獲得較大的輻照面積,它的光學(xué)系統(tǒng),以及光源的供電系統(tǒng)非常龐大。因此比較適合于制造小面積太陽模擬器。2、脈沖太陽模擬器在工件時(shí)并不連續(xù)發(fā)光,只在很短的時(shí)間內(nèi)(通常是毫秒量級(jí)以下)以脈沖形式發(fā)光。其優(yōu)點(diǎn)是瞬間功率可以很大,而平均功率卻很小。其缺點(diǎn)是由于測試工作在極短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行,因此數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜,在大面積太陽電池組件測量時(shí),目前一般都采用脈沖式太陽模擬器,用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。太陽光模擬器是用來模擬太陽光的儀器,通常應(yīng)用在光伏測試領(lǐng)域里。北京光熱轉(zhuǎn)換測試自然光模擬
太陽能模擬器的太陽能熱電系統(tǒng)上:太陽能熱發(fā)電通常需要集中太陽能以用作熱能源。作為新興的主要綠色能源生產(chǎn)商之一,測試光學(xué)設(shè)計(jì)和總體性能對(duì)于提高這些太陽能熱系統(tǒng)的效率至關(guān)重要。為了模擬室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室中的自然陽光,通常將太陽能模擬器用于此任務(wù)。太陽能模擬器,可用于測試這些太陽能熱發(fā)電單元各個(gè)組件的性能。太陽能模擬器的要求將根據(jù)在太陽能熱電系統(tǒng)上進(jìn)行的測試類型而變化。在所有太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵,有兩個(gè)主要組成部分:1、太陽能集熱器:捕獲和聚焦太陽光的光學(xué)設(shè)備-主要是定日鏡,拋物槽,線性菲涅爾系統(tǒng)。2、太陽能熱接收器:收集的陽光集中在接收器上,并且在大多數(shù)系統(tǒng)中,接收器中包含傳熱流體,該流體吸收熱量并循環(huán)產(chǎn)生蒸汽。武器測試太陽光模擬器光源太陽模擬器普遍應(yīng)用于太陽能電池特性測試。
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?;谕S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(duì)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。
太陽光模擬器軟件系統(tǒng)是人機(jī)交換的窗口,一個(gè)良好的系統(tǒng)一定要有一個(gè)良好的軟件和其相匹配。一個(gè)常規(guī)的太陽模擬器由光源、儲(chǔ)能供電電路、觸發(fā)電路、電子負(fù)載、采集電路以及計(jì)算機(jī)等模塊組成。在整個(gè)太陽模擬器中,其中的關(guān)鍵部件可以分成六個(gè)模塊,它們是:光源,儲(chǔ)能供電模塊,濾光系統(tǒng),勻光系統(tǒng),電子負(fù)載,軟件系統(tǒng)。對(duì)于太陽光模擬器的測試模塊必然也要有一個(gè)軟件系統(tǒng),它主要起到兩個(gè)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(dòng)化,以減少人對(duì)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。太陽光模擬器測試系統(tǒng)能使實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)不受測試條件與環(huán)境的約束。
太陽光測試模擬器的光源有哪些?1、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(duì)紅外線幾乎是透明的,而對(duì)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(jì)成高色溫,可達(dá)3400K,但使它的壽命大幅縮短,額定壽命只有50小時(shí)。因此需經(jīng)常更換。2、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(yuǎn),紅外線含量太多,紫外線含量太少。作為廉價(jià)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(dāng)改善,但卻無法補(bǔ)充過少的紫外線。太陽光模擬器測試系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全天候不間斷的光輻照條件。北京建筑材料測試模擬太陽光紫外波段
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)。北京光熱轉(zhuǎn)換測試自然光模擬
太陽光測試模擬器的技術(shù)特點(diǎn):1、恒定光強(qiáng),在測試區(qū)間光強(qiáng)恒定,確保測試數(shù)據(jù)真實(shí)可靠,閃燈脈寬0~100ms連續(xù)可調(diào),適應(yīng)不同的電池片測量。2、數(shù)字化控制測試精度;硬件參數(shù)可編程控制,簡化設(shè)備調(diào)試和維護(hù)。3、采用2M×4路高速同步采集卡,更多還原測試曲線細(xì)節(jié),反映被測電池片的實(shí)際工作情況。4、采用紅外測溫,真實(shí)反映電池片的溫度變化,并自動(dòng)完成溫度補(bǔ)償。5、自動(dòng)控制,在整個(gè)測試區(qū)間實(shí)時(shí)偵測電池片和主要單元電路的工作狀態(tài),并提供軟/硬件保護(hù),設(shè)備的可靠運(yùn)行。6、仿照人造光,類似于陽光。通過應(yīng)用這種人為的光光伏電池和其他樣品,材料評(píng)價(jià)太陽能電池和其它樣本是來之不易的。北京光熱轉(zhuǎn)換測試自然光模擬