這些指標足以說明大面積太陽光模擬器的性能特點:1、光譜匹配度:光譜匹配度定義為模擬光與真實太陽光在400-500納米、500-600納米、600-700納米、700-800納米、800-900納米、900-1100納米六個光譜范圍內的匹配程度,分別用百分比表示。根據數(shù)據的偏差,對模擬器的匹配程度進行分類。2、輻照空間的不均勻性:測試區(qū)域太陽光模擬器的輻照度應滿足一定的均勻性要求。光照的均勻性是很難達到和保持的一個指標。工作區(qū)域上的亮點會使被測電池的效率產生嚴重誤差,并導致錯誤的電池分級。太陽光模擬器可適用于單晶硅、多晶硅、非晶硅、染料敏化、有機、鈣鈦礦等各種太陽能電池的模擬。上海金鹵燈太陽光模擬設備
太陽模擬器光譜范圍廣,目前市場上已有多種波長的LED產品,通過不同波長的LED組合,可覆蓋太陽光的整個光譜范圍;安全穩(wěn)定可控,LED工作的電壓很低,使用低壓恒流源驅動,相對于氙燈采用高壓脈沖啟動,更加安全穩(wěn)定可控;使用壽命長,LED光源的壽命約為幾萬小時,遠比鹵鎢燈氙燈等光源壽命長;亮度調節(jié)范圍廣,LED的亮度可以通過電流來控制,電流的大小影響LED發(fā)光的亮度,不會影響LED發(fā)光的波長,因此太陽光模擬器的總輻照度調節(jié)范圍很大。上海金鹵燈太陽光模擬設備太陽模擬器的總輻照度調節(jié)范圍很大。
太陽光模擬器可同時解決準直性、輻照度均勻性、光譜匹配性三大技術指標的難度較高的問題,基于光電一體化二次光學設計,提出一種簡便、高效且可實現(xiàn)大功率的LED太陽模擬器光學系統(tǒng)設計方法。采用小角度準直透鏡和拋物面鏡來整合光源,通過混光棒和微結構進行勻光,后利用拋物面鏡實現(xiàn)光線的準直輸出,基于同軸準直的設計思想完成LED太陽模擬器的設計。太陽光模擬器采用多燈具反射式同軸準直系統(tǒng),它是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。
太陽模擬器的主要結構:太陽模擬器采用電源與燈箱分體設計,燈箱主體采用太陽花風冷散熱形式,光路轉向結構采用多次濾光結構,濾除了紅外光,減小實驗中紅外線對溶液或樣品的加熱作用。太陽模擬器外殼是由真空系統(tǒng)制造,并通過密封的低靈敏度進行密封測試,當將太陽模擬器放置在真空室內時,無法執(zhí)行傳統(tǒng)的強制空氣冷卻。傳統(tǒng)上與這種類型的模擬器一起使用的菲涅耳光學元件必須保持在80°C以下的溫度下,燈殼需要一些冷卻,這只能通過使空氣或氣體流過燈殼來完成。太陽模擬器的主要部件包括光源、光源控制器、功率計及校準硅探測器。
太陽光模擬器在使用前一定要先來了解下這些:1、太陽光模擬器電源的設計相對較為簡單,主要是恒流和恒壓以及調光控制,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,光源的點燃瞬間一般需要大的啟動電壓,而氣體被擊穿后瞬間產生大電流,這是會在空間中產生強的電磁波,因此需要做好EMC方面的防護,以免燒壞其他器件。另外當使用多燈照明時,需要考慮相互之間輸出的功率匹配,因此一般會有一個輸出反饋控制的回路。2、太陽光模擬器并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。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。太陽光模擬器是一種多用途、廣適性的產品。上海金鹵燈太陽光模擬設備
太陽光模擬器采用的是多燈具反射式同軸準直系統(tǒng)。上海金鹵燈太陽光模擬設備
太陽光模擬器的優(yōu)勢:1、只需對樣品稍微加熱就能產生很強的紫外輻射。2、按需要隨時進行實驗,不必考慮天氣條件和當日時間。3、使用能輕松互換的濾光片改變輸出光束的形狀。4、可以用來模擬實驗、生產所需的真實太陽光輻照條件,可實現(xiàn)全天候不間斷的光輻照條件,使實驗、生產不受測試條件與環(huán)境的約束,因而其在光伏器件的研究和質檢中被普遍的應用。5、太陽光模擬器應具備光束準直、光斑均勻、輻照穩(wěn)定、且與太陽光譜匹配的特點,使用戶可足不出戶的完成需要太陽光照條件的測試,可適用于單晶硅、多晶硅、非晶硅、染料敏化、有機、鈣鈦礦等各種太陽能電池的模擬太陽光照條件的應用。上海金鹵燈太陽光模擬設備