太陽模擬器作為模擬光源,在某中程度上說,可以等同于太陽光源,可以模擬太陽光照射。它不只是一個模擬太陽光的光源,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/組件的性能進行測試時,一般通過測試一整條IV曲線來判斷太陽電池的性能。當前業(yè)界主要使用電子負載代替真實負載進行IV曲線的測試。對于脈沖式太陽模擬器,它其實只有數(shù)十毫秒甚至幾毫秒的亞穩(wěn)態(tài)恒定光強,要在如此短的時間內(nèi)完成整條IV曲線的測試,這要求使用快速電子負載。太陽模擬器的供電電源是大功率器件。四川大面積模擬太陽光器
太陽光模擬器并不只有只有是一個模擬太陽光的光源,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/組件的性能進行測試時,一般通過測試一整條IV曲線來判斷。軟件系統(tǒng)是人機交換的窗口,一個良好的系統(tǒng)一定要有一個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軟件系統(tǒng),它主要起到兩個作用: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參數(shù),例如開路電壓、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,因此當前業(yè)界普遍采用這一軟件搭建測試系統(tǒng)軟件。重慶AAA模擬太陽光配件大部分太陽模擬器的光學系統(tǒng)是針對氙燈光源設計的。
太陽光模擬器是什么?太陽光模擬器是一種多用途、廣適性的產(chǎn)品,同時是國內(nèi)太陽能電池研究領域用的光源產(chǎn)品,除太陽能電池研究外,可用于光電響應型器件測試,該系統(tǒng)可單獨使用,也可以結(jié)合不同的分析測試系統(tǒng)使用。該系統(tǒng)以組合式結(jié)構(gòu)提供給客戶靈活的選擇配置。該系統(tǒng)采用研發(fā)的光學系統(tǒng)、太陽光模擬系統(tǒng)及電路系統(tǒng)等多方面技術集成。在高壓激發(fā)下形成弧光放電,高壓短弧球形氙燈是發(fā)光點很小的光源,在點燃時輻射出的光波從紫外到近紅外的連續(xù)光譜強而穩(wěn)定,可見區(qū)光色溫極近似于日光,不只應用于太陽能電池研究、還可用于光電響應型器件測試、表面光電壓譜、光催化、生物光照、光學檢測、各類模擬日光可見光加速實驗、表面缺陷分析等領域。
太陽光模擬器的應用有哪些?光學系統(tǒng):可以對光線進行聚焦、分散、濾波等處理,以達到所需的光強和光譜分布。常見的光學元件包括反射鏡、透鏡、濾光片等。控制系統(tǒng):可以控制光源的開關、光強、光照時間等參數(shù),以便進行不同條件下的測試和評估??刂葡到y(tǒng)通常采用電腦或者專門控制器等設備進行控制。應用領域:應用非常廣,包括材料的光老化測試、太陽能電池的性能測試、建筑材料的光學性能測試等。在這些應用領域中,太陽光模擬器可以幫助研究人員了解材料、器件、產(chǎn)品在太陽光照射下的性能表現(xiàn),以便進行材料選型、產(chǎn)品設計等工作。由于太陽光譜的復雜性和實驗條件的多變性,該模擬器的研發(fā)和應用也是一個復雜的領域,需要專業(yè)的知識和技術支持。太陽模擬器能夠較為準確地模擬太陽輻射的準直性、均勻性和光譜特性。
太陽模擬器利用人工光源模擬太陽光輻照,能提供與太陽光譜分布相匹配的、均勻的、準直穩(wěn)定的光輻照,在航空航天、氣象、民用等領域應用普遍。目前,國內(nèi)外使用的大部分太陽模擬器的光學系統(tǒng)仍是針對氙燈光源設計的,雖然氙燈的光譜線較接近自然太陽光照,但采用氙燈光源,仍具有壽命短、產(chǎn)熱高、體積大、能量利用率低等缺陷。發(fā)光二極管(LED)是繼白熾燈、熒光燈之后的第3次光源創(chuàng)新。相比傳統(tǒng)光源,具有壽命長、光強穩(wěn)定、發(fā)光效率高、可控制、近似點光源等優(yōu)勢。因此,研制以LED為光源的太陽模擬器具有低碳環(huán)保、性能穩(wěn)定、價格低廉等優(yōu)點,并逐漸成為眾多科研單位或生產(chǎn)企業(yè)競相研究的熱點。太陽模擬器可實現(xiàn)全天候不間斷的光輻照條件。北京AM1.5模擬太陽光項目
光源是太陽模擬器的重要部件。四川大面積模擬太陽光器
空間用太陽模擬器能夠較為準確地模擬太陽輻射的準直性、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、材料老化試驗,以及航空航天用光電器件的定標等。而對于地面用太陽模擬器,在各項特性參數(shù)中,其準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)定度這三個參數(shù)來評價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,從而計算得到其極限功率Pmax、極限功率點電流Imax、極限功率點電壓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。四川大面積模擬太陽光器
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