太阳模拟器可以按照不同标准进行分类。1、按照测试面积分类:根据太阳模拟器的有效辐照面的大小,一般可以分为单片太阳电池测试仪和太阳电池组件测试仪。单片太阳电池测试仪一般用于电池片厂商的功率测试及分选,以及太阳电池组件生产前的功率测试及分选,其测试面积较小,可以测试常规的125、156太阳电池。太阳电池组件测试仪一般用于太阳电池组件出厂前的功率测试,一般测试面积较大。2、按照光源脉冲时间分类:根据光源脉冲特性,可以将太阳模拟器分为稳态太阳模拟器、单次脉冲太阳模拟器和多次闪光太阳模拟器。太阳光模拟器本身体积较小,测试过程不受环境、气候、时间、地点等因素影响。AAA级太阳光模拟工程厂家
太阳光模拟器的软件部分是采用人机交换的窗口,一个良好的系统一定要有一个良好的软件和其相匹配。对于太阳模拟器的测试模块必然也要有一个软件系统,它主要起到两个作用:一是系统控制;二是A/D采集信息的处理和分析。系统控制方面,软件系统要做到控制的便捷化、自动化,以减少人对仪器的直接操作。数据的分析与处理方面,首先是通过数据拟合出一条IV曲线,并通过这些数据给出太阳电池的相关参数,比如开路电压、短路电流、功率等信息,并且通过合适的算法给出串联电阻,并联电阻等信息。因此当前业界普遍采用这一软件搭建测试系统软件。AAA级太阳光模拟工程厂家太阳光模拟器采用品质高的电源可以为氙灯提供稳定的功率,并且可以检测氙灯的寿命。
太阳模拟器复杂的技术要求:1、需要使用太阳模拟器将太阳光谱与700nm至1100nm的近红外区域中的A类光谱匹配进行匹配。2、需要光学系统在相对较大的3维体积(1.5×1.5x0.5m3)上产生均匀的光场。3、实验室空间的限制是对系统设计的额外限制。4、要求光线从偏轴角度照亮垂直目标平面。这是由于其内部设置需要在目标平面正前方的自由空间。使光线倾斜是直观的解决方案。5、需要科学技术的工程团队进行普遍的研究和开发,以从请求的离轴角度照亮目标平面,同时仍保持三维体积均匀性。6、必须配置和确定实现所需光谱形状的适当光源,光学设置和滤波方案。7、考虑到要放置的房间的限制,还需要太阳能模拟器系统来维持整体温度。8、另外,要求限制声级,这需要进行额外的测试和重新设计工作,其中涉及太阳模拟器系统的内部工作。
这些指标足以说明大面积太阳光模拟器的性能特点:1、光谱匹配度:光谱匹配度定义为模拟光与真实太阳光在400-500纳米、500-600纳米、600-700纳米、700-800纳米、800-900纳米、900-1100纳米六个光谱范围内的匹配程度,分别用百分比表示。根据数据的偏差,对模拟器的匹配程度进行分类。2、辐照空间的不均匀性:测试区域太阳光模拟器的辐照度应满足一定的均匀性要求。光照的均匀性是很难达到和保持的一个指标。工作区域上的亮点会使被测电池的效率产生严重误差,并导致错误的电池分级。太阳模拟器的主要部件包括光源、光源控制器、功率计及校准硅探测器。
太阳模拟器光谱范围广,目前市场上已有多种波长的LED产品,通过不同波长的LED组合,可覆盖太阳光的整个光谱范围;安全稳定可控,LED工作的电压很低,使用低压恒流源驱动,相对于氙灯采用高压脉冲启动,更加安全稳定可控;使用寿命长,LED光源的寿命约为几万小时,远比卤钨灯氙灯等光源寿命长;亮度调节范围广,LED的亮度可以通过电流来控制,电流的大小影响LED发光的亮度,不会影响LED发光的波长,因此太阳光模拟器的总辐照度调节范围很大。高均匀度的太阳模拟器可以提供更加的测试条件与结果。光伏电池太阳光模拟
太阳光模拟器的辐照度应满足一定的均匀性要求。AAA级太阳光模拟工程厂家
太阳光模拟器的主要部件:1、氙灯:作为发光源,惰性气体放电,辐射效率高,且大部分辐射集中在可见光和近红外区,与太阳电池的吸收谱匹配较好。2、金属椭球面反射镜:用于太阳光模拟器的反射聚光系统,收集脉冲氙灯的辐射能量。3、光学积分器:用于匀光,实现均匀辐照。由前后两个透镜阵列组成,可以将由椭圆聚光镜的光线交错叠加进行匀光。4、准直物镜:对匀光后的光束进行准直,实现平行光输出。5、大气质量滤光片:通过特殊膜系曲线设计滤光片,使得氙灯光谱和标准太阳光谱一致(不是100%重合)。AAA级太阳光模拟工程厂家