太陽光模擬器并不只有只有是一個(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。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。對于太陽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,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。由于LABVIEW軟件具有良好的控制功能,并且自帶很多算法模塊,因此當(dāng)前業(yè)界普遍采用這一軟件搭建測試系統(tǒng)軟件。LED太陽模擬器是指使用LED光源替代傳統(tǒng)使用的氙燈作為光源的一種新型太陽能模擬器。上海3A模擬太陽光設(shè)備
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),適用于多晶硅、單晶硅、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。太陽光模擬器不僅應(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。太陽光模擬器(太陽能模擬器)是用來模擬太陽光設(shè)備,在光伏領(lǐng)域里,在配以電子負(fù)載,數(shù)據(jù)采集和計(jì)算等設(shè)備,可以用來測試光伏器件(包括各種太陽電池)的電性能,如Pmax,lmax,Vmax等以及I-V曲線等。陜西太陽能電池模擬太陽光工程廠家太陽模擬器的原理是利用人工光源模擬太陽光輻射。
太陽光模擬器電源的設(shè)計(jì)相對較為簡單,主要是恒流和恒壓以及調(diào)光控制,穩(wěn)態(tài)電源可以作為模塊使用。需要注意的是,太陽模擬器的供電電源是大功率器件,光源的點(diǎn)燃瞬間一般需要大的啟動電壓,而氣體被擊穿后瞬間產(chǎn)生大電流,這是會在空間中產(chǎn)生的電磁波,因此需要做好EMC方面的防護(hù),以免燒壞其他器件。另外當(dāng)使用多燈照明時(shí),需要考慮相互之間輸出的功率匹配,因此一般會有一個(gè)輸出反饋控制的回路。太陽電池對不同波長的光具有不同的響應(yīng),就是說輻照度相同而光譜成分不同的光照射到同一太陽電池上,其效果是不同的,太陽光是各種波長的復(fù)合光,它所含的光譜成分組成光譜分布曲線,而且其光譜分布也隨地點(diǎn)、時(shí)間及其它條件的差異而不同,在大氣層外情況很單純,太陽光譜幾乎相當(dāng)于6000K的黑體輻射光譜,稱為AMO光譜。在地面上,由于太陽光透過大氣層后被吸收掉一部分,這種吸收和大氣層的厚度及組成有關(guān),因此是選擇性吸收,結(jié)果導(dǎo)致非常復(fù)雜的光譜分布。
太陽光模擬器的性能好壞該如何判斷?(1)輻照時(shí)間不穩(wěn)定性:輻照穩(wěn)定性是標(biāo)準(zhǔn)的第三項(xiàng)性能參數(shù)指標(biāo),它要求模擬器的輸出光束長時(shí)間保持穩(wěn)定的照度以確保太陽能電池效率測定的性。對于輻照不穩(wěn)定性,還細(xì)分為長期不穩(wěn)定性(LTI)和短期不穩(wěn)定性(STI),分別對應(yīng)整個(gè)IV測試過程中輻照度的變化和取點(diǎn)過程中輻照度的變化。(2)輻照空間不均勻性:在測試區(qū)域的輻照度應(yīng)達(dá)到一定的均勻度要求。計(jì)算方法為:不均勻度=(大輻照度-小輻照度)/(大輻照度+小輻照度)×100%。光照均勻性是難達(dá)到和保持的一項(xiàng)指標(biāo),工作面積上的強(qiáng)光點(diǎn)會導(dǎo)致被測電池效率產(chǎn)生嚴(yán)重誤差,并導(dǎo)致電池分級錯(cuò)誤。均勻度太陽光模擬器就能將這種強(qiáng)光點(diǎn)對產(chǎn)品的影響降到低,其空間均勻性嚴(yán)格控制于≤2%。太陽模擬器是作用于模擬太陽光的設(shè)備。
空間用太陽模擬器能夠較為準(zhǔn)確地模擬太陽輻射的準(zhǔn)直性、均勻性和光譜特性,具有較高的空間外熱流模擬精度,主要用于航天器的熱平衡試驗(yàn)、材料老化試驗(yàn),以及航空航天用光電器件的定標(biāo)等。而對于地面用太陽模擬器,在各項(xiàng)特性參數(shù)中,其準(zhǔn)直性要求沒有空間用太陽模擬器高,主要使用輻照不均勻度、光譜匹配度、輻照不穩(wěn)定度這三個(gè)參數(shù)來評價(jià)其模擬太陽光的等級,以下所述太陽模擬器均是指地面用太陽模擬器。在光伏行業(yè),太陽模擬器主要用于太陽電池的電性能測試,通過采集待測太陽電池的伏安特性曲線,從而計(jì)算得到其較大功率Pmax、較大功率點(diǎn)電流Imax、較大功率點(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??臻g用太陽模擬器能夠較為準(zhǔn)確地模擬太陽輻射的準(zhǔn)直性、均勻性和光譜特性。3A模擬太陽光標(biāo)準(zhǔn)
太陽光模擬器適用于非晶薄膜、單晶硅、多晶硅、有機(jī)、III-V族半導(dǎo)體等各種不同類型的太陽電池。上海3A模擬太陽光設(shè)備
太陽光模擬器電源的設(shè)計(jì)相對較為簡單,主要是恒流和恒壓以及調(diào)光控制,穩(wěn)態(tài)電源可以作為模塊使用。需要注意的是,太陽模擬器的供電電源是大功率器件,光源的點(diǎn)燃瞬間一般需要大的啟動電壓,而氣體被擊穿后瞬間產(chǎn)生大電流,這是會在空間中產(chǎn)生的電磁波,因此需要做好EMC方面的防護(hù),以免燒壞其他器件。另外當(dāng)使用多燈照明時(shí),需要考慮相互之間輸出的功率匹配,因此一般會有一個(gè)輸出反饋控制的回路。太陽電池對不同波長的光具有不同的響應(yīng),就是說輻照度相同而光譜成分不同的光照射到同一太陽電池上,其效果是不同的,太陽光是各種波長的復(fù)合光,它所含的光譜成分組成光譜分布曲線,而且其光譜分布也隨地點(diǎn)、時(shí)間及其它條件的差異而不同,在大氣層外情況很單純,太陽光譜幾乎相當(dāng)于6000K的黑體輻射光譜,稱為AMO光譜。在地面上,因?yàn)樘柟馔高^大氣層后被吸收掉一部分,這種吸收和大氣層的厚度及組成有關(guān),因此是選擇性吸收,結(jié)果導(dǎo)致非常復(fù)雜的光譜分布。上海3A模擬太陽光設(shè)備