測(cè)試太陽光模擬器是一種模擬太陽/日光照射的設(shè)備。由于太陽模擬器本身體積較小,測(cè)試過程不受環(huán)境、氣候、時(shí)間等因素影響,從而避免了室外測(cè)量的各種因素限制,普遍應(yīng)用于太陽能電池特性測(cè)試,光電材料特性測(cè)試,生物化學(xué)相關(guān)測(cè)試,光學(xué)催化降解加速研究,皮膚化妝用品檢測(cè)和環(huán)境研究等。測(cè)試太陽光模擬器通常以氙弧燈作為光源,使用反射鏡,濾光片和其它光學(xué)器件使得到的光束在光照匹配度、輻照不均勻性、輻照不穩(wěn)定度三個(gè)主要特征符合規(guī)定的國際標(biāo)準(zhǔn)(通常有ASTM,IEC和JIS三個(gè)不同的標(biāo)準(zhǔn))。根據(jù)太陽模擬器的在這三個(gè)特征上的不同表現(xiàn),可將其分為等級(jí)A、等級(jí)B和等級(jí)C。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。北京老化測(cè)試太陽光模擬器
太陽光測(cè)試模擬器的主要部件:1、氙燈:作為發(fā)光源,惰性氣體放電,輻射效率高,且大部分輻射集中在可見光和近紅外區(qū),與太陽電池的吸收譜匹配較好。2、金屬橢球面反射鏡:用于太陽光模擬器的反射聚光系統(tǒng),收集脈沖氙燈的輻射能量。3、光學(xué)積分器:用于勻光,實(shí)現(xiàn)均勻輻照。由前后兩個(gè)透鏡陣列組成,可以將由橢圓聚光鏡的光線交錯(cuò)疊加進(jìn)行勻光。4、準(zhǔn)直物鏡:對(duì)勻光后的光束進(jìn)行準(zhǔn)直,實(shí)現(xiàn)平行光輸出。5、大氣質(zhì)量濾光片:通過特殊膜系曲線設(shè)計(jì)濾光片,使得氙燈光譜和標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜一致。AM0是指在地球外空間接受太陽光的情況,適用于人造衛(wèi)星和宇宙飛船等應(yīng)用場合;AM1.5是指太陽處于天頂角約為48.2°時(shí)在地面上的太陽光譜總輻射能量,主要用于地面用太陽電池測(cè)試。上海智能駕駛測(cè)試模擬太陽能太陽光測(cè)試模擬器可以使用拋物面鏡實(shí)現(xiàn)光的準(zhǔn)直輸出。
太陽模擬器主要用于太陽電池的電性能測(cè)試,通過采集待測(cè)太陽電池的伏安特性曲線,從而計(jì)算得到其功率Pmax、功率點(diǎn)電流Imax、功率點(diǎn)電壓Vmax、短路電流Isc、開路電壓Voc、填充因子FF、光電轉(zhuǎn)換效率Eff、串聯(lián)電阻Rs、并聯(lián)電阻Rsh等參量。模擬器光輻照度的不均勻性,在組件I-V特性曲線異常中的影響是明顯的,也可能產(chǎn)生比較大的測(cè)量誤差。例如,在一個(gè)模擬器下測(cè)量某個(gè)組件,一些輸出功率低的太陽電池處于比較高的輻照度下,另一些輸出功率高的太陽電池處于比較低的輻照度下。
太陽光測(cè)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。太陽模擬器普遍應(yīng)用于太陽能電池特性測(cè)試。
太陽光測(cè)試模擬器的技術(shù)參數(shù):1、光譜匹配度(A):太陽光模擬器的理想光譜匹配度基于以6種光譜范圍表示的累積光強(qiáng)度百分比。太陽光模擬器通過AM1.5G濾光片光譜校正每個(gè)光譜范圍內(nèi)的偏差不能超過百分比的0.75倍至1.25倍。2、空間均勻性(A):太陽光模擬器局部不均勻可能導(dǎo)致測(cè)量的電池轉(zhuǎn)化效率出現(xiàn)明顯的誤差,并且可能導(dǎo)致電池拼接不準(zhǔn)確。為了提高均勻度,光路采用復(fù)眼透鏡均化光斑達(dá)到A級(jí)要求,示意圖展示了2x2英寸的模擬器有效工作區(qū)域的輻照不均勻性。每臺(tái)儀器都會(huì)附上輻照不均勻性測(cè)試結(jié)果。3、時(shí)間不穩(wěn)定性(A):太陽光模擬器時(shí)間不穩(wěn)定性是第三個(gè)性能參數(shù)。它要求輸出光在一段時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定,以確保燈的波動(dòng)不會(huì)使太陽能電池效率的測(cè)量失真。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(cè)試、熱板耐久試驗(yàn)等。北京老化測(cè)試太陽光模擬器
太陽光測(cè)試模擬器的技術(shù)參數(shù)是什么?北京老化測(cè)試太陽光模擬器
太陽光模擬器的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)有哪些呢?1、輻照不穩(wěn)定度:輻照不穩(wěn)定度是太陽模擬器的一種性能參數(shù),它要求輸出光束保持長時(shí)間穩(wěn)定性,以確保光源波動(dòng)不會(huì)造成測(cè)試結(jié)果失真,進(jìn)而影響到電池分級(jí)。太陽模擬器采用了高穩(wěn)定短弧氙燈,并用高穩(wěn)定低紋波電源給短弧氙燈供電,使得太陽模擬器的輸出可以長時(shí)間保持穩(wěn)定性,滿足A級(jí)要求??梢蕴峁M足IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的AAA級(jí)、ABA級(jí)太陽模擬器,照射方向和照射直徑多種可選。2、輻照空間均勻度:覆蓋整個(gè)工作區(qū)的光斑均勻度是達(dá)到和保持的要求。熱點(diǎn)會(huì)使測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)嚴(yán)重偏差,并導(dǎo)致電池分級(jí)錯(cuò)誤。模擬器的高均勻度性能旨在消除熱點(diǎn)的影響。太陽模擬器為了提高輸出光斑均勻度,采用了陣列式透鏡組來勻化光斑,使得輻照均勻度可以滿足A級(jí)要求。北京老化測(cè)試太陽光模擬器
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