太阳光模拟器的基本原理:太阳光在其到达地球的平均距离处的自由空间中的辐射强度被定义为太阳能常数,取值为1353W/m2。而大气对地球表面接受太阳光的影响都被定义为大气质量(airmass)。大气质量为零的状态(AM0),是指在地球外空间接受太阳光的情况,适用于人造卫星和宇宙飞船等应用场合;大气质量为1的状态(AM1),是指太阳光直接垂直照射到地球表面的情况,其入射光功率为925W/m2,相当于晴朗夏日在海平面上所承受的太阳光。这两种的区别在于大气对太阳光的衰减,主要包括臭氧层对紫外线的吸收、水蒸气对红外线的吸收以及大气中尘埃和悬浮物的散射等。在太阳光入射角与地面夹角θ时,大气质量为AM=secθ,当θ=48.2°时,大气质量为AM1.5,是指典型晴天时太阳光照射到一半地面的情况,其辐射总量为1kW/m2,常用于太阳能电池和组件效率测试时的标准。高均匀度的太阳模拟器可以提供更加的测试条件与结果。自然光模拟系统
太阳模拟器的使用应满足这些条件:1、太阳模拟器有很宽的光谱范围。目前市场上LED产品种类繁多。通过组合不同波长的发光二极管,可以覆盖阳光的整个光谱范围。安全可控,LED的工作电压很低,由低压恒流源驱动,比高压脉冲启动的氙灯更安全、稳定、可控;使用寿命长,LED光源的使用寿命在数万小时左右,远远长于卤钨灯、氙灯等光源;亮度等级范围宽,LED的亮度可以通过电流控制。电流的大小影响LED灯的亮度,但不影响LED灯的波长。因此,模拟器的总辐照度调节范围很大。2、太阳模拟器的测试要求测试光源的准直角度接近太阳在地面的视角,测试结果会严重偏离实际情况。特别设计的同轴准直光学系统可以产生准直角优于0.5°的高度准直模拟光,光强达到一个太阳常数,解决了元器件测试的难题。上海高铁太阳光模拟系统厂家阳光模拟器可实现不间断的光辐照条件,使实验、生产不受测试条件与环境的约束。
太阳光模拟器应具备光束准直、光斑均匀、辐照稳定、且与太阳光谱匹配的特点,使用户可足不出户的完成需要太阳光照条件的测试,提供多规格优良的太阳模拟器,可适用于单晶硅、多晶硅、非晶硅、染料敏化、有机、钙钛矿等各种太阳能电池的模拟太阳光照条件的应用。太阳模拟器在有效工作区域内的光辐照不均匀度是优良太阳模拟器的一项重要指标,在使用太阳模拟器进行光伏测试中,不均匀的光辐照会造成测试结果的严重偏差,从而导致太阳能电池测量效率或分级的错误。而高均匀度的太阳模拟器可以提供更加的测试条件与结果,是一个可以控制环境条件进行测试的组合配置。
太阳光模拟器的组成:太阳光模拟器由光源、储能供电电路、触发电路、电子负载、采集电路以及计算机等模块组成,在整个太阳模拟器中,其中的关键部件可以分成六个模块,它们是:光源,储能供电模块,滤光系统,匀光系统,电子负载,软件系统。太阳光模拟器的优点:太阳光模拟器具有高辐照度、大尺寸光斑、均匀性和稳定性良好、长时间持续工作等优势,各项技术指标均处于国内水平。太阳模拟器的投入使用,有效提高了真空环境下目标的测量范围和测量精度,对我国模拟测量工作具有重要意义。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。
太阳光模拟器的优势:1、只需对样品稍微加热就能产生很强的紫外辐射。2、按需要随时进行实验,不必考虑天气条件和当日时间。3、使用能轻松互换的滤光片改变输出光束的形状。4、可以用来模拟实验、生产所需的真实太阳光辐照条件,可实现全天候不间断的光辐照条件,使实验、生产不受测试条件与环境的约束,因而其在光伏器件的研究和质检中被普遍的应用。5、太阳光模拟器应具备光束准直、光斑均匀、辐照稳定、且与太阳光谱匹配的特点,使用户可足不出户的完成需要太阳光照条件的测试,可适用于单晶硅、多晶硅、非晶硅、染料敏化、有机、钙钛矿等各种太阳能电池的模拟太阳光照条件的应用。太阳光模拟器主要部件的作用是什么?上海大面积太阳光模拟配件
在太阳光模拟器内部有一个稳定的快门,用来控制工作环境,该快门可以实现1000000次开关。自然光模拟系统
用来装置太阳模拟器的光源通常有以下几种:卤光灯:简易型太阳模拟器常用卤光灯来装置。但卤光灯的色温值在2300K左右,它的光谱和日光相差很远,红外线含量太多,紫外线含量太少。作为廉价的太阳模拟器避免采用昂贵的滤光设备,通常用3cm厚的水膜来滤除一部分红外线,使它近红外区的光谱适当改善,但却无法补充过少的紫外线。冷光灯:冷光灯是由卤钨灯和一种介质膜反射镜构成的组合装置。这种反射镜对红外线几乎是透明的,而对其余光线却能起良好的反射作用。因此经反射后红外线大幅减弱而其它光线却成倍增加。和卤钨灯相比,冷光灯的光谱有了大辐度的改善,而且避免了非常累赘的水膜滤光装置。因此目前简易型太阳模拟器多数采用冷光灯。为了使它的色温尽可能的提高些,和冷光罩配合的卤钨灯常设计成高色温,可达3400K,但使它的寿命大幅缩短,额定寿命只50小时。因此需经常更换。自然光模拟系统