太阳光模拟器电源模块:脉冲模拟器电源的设计较稳态模拟器要复杂的多,这其中的关键是毫秒量级亚稳态脉冲的获得。对于常规晶硅电池,这个亚稳态脉冲一般要求要10ms左右,对于薄膜、聚光、多结高效电池等电容效应较大的电池这种亚稳态脉冲要达到100ms左右。采用LC充放电网络来获得亚稳态脉冲,LC网络通过电容和电感级连的方式连接而成,比较高可达到100ms,可以满足从晶硅到薄膜、多结电池的全系列测试。系统控制方面,软件系统要做到控制的便捷化、自动化,以减少人对仪器的直接操作。 太阳模拟器普遍用于航空航天、光伏、农业等领域。自然光模拟标准
太阳光模拟器光源质量重要标准:辐照的稳定性。辐照稳定度是AAA级标准的第三项性能参数指标,它要求模拟器的输出光束长时间保持稳定的照度以确保太阳能电池效率测定的精确性,对于辐照不稳定度,还细分为长期不稳定度(LTI)和短期不稳定度(STI),分别对应整个IV测试过程中辐照度的变化和取点过程中辐照度的变化。脉冲时间对于晶体硅电池而言,是完全没有影响的,因为其响应时间(responsetime或者delaytime)非常短,在测试仪采集数据的时候,电池早已达到饱和。但是对于染料敏化电池、非晶硅薄膜电池尤其是多结、HIT和Sunpower等其他结构的电池,其响应时间(delaytime)从几个ms到几百个ms不等,其响应时间在取点时太阳电池是否已经饱和稳定,是个必须认真考虑的问题。 上海氙灯太阳光模拟工程太阳模拟器可以按照不同标准进行分类。
太阳光模拟器LED是一种半导体发光芯片,其本质是一种发光二极管为全固态光源,在使用过程中采用成熟稳定的电源、驱动与温控系统,LED光源即可长期稳定工作。单一波长灯珠采用冗余设计,避免灯珠以满功率运行,可以在长期使用发生光衰后通过软件对LED灯珠发光效率进行调节以满足辐照不均匀度及辐照不稳定度要求。产品采用高度模块化设计方案,在光源部分将系统分为了LED灯珠负载板、主控板、恒流源驱动、电源系统,每个系统之间采用标准电子排插相互连接,在设备发生故障时可快速排查故障并更换相应部件。整机其他部分与传统氙灯光源太阳光模拟器完全兼容。
太阳光模拟器按光源种类分类:光源是太阳模拟器中比较重要的部件,它直接影响到太阳模拟器的光谱,输出功率,以及使用的耐久性,因此我们可以根据太阳模拟器光源的不同对其进行分类。一个常规的太阳模拟器由光源、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。光源是太阳模拟器的重要部件,光源的选择对模拟器的设计起到关键的作用,可选的包括,氙灯,卤素灯,无极硫灯,HID灯,LED灯等。不同的光源对驱动电源,滤光光路,均匀性光路有不同的要求。在选择和设计光源时要尽量的考虑光源出射光谱与太阳光谱的匹配性,尽量减少滤光环节。 大功率太阳模拟器是用来模拟太阳光谱的设备。
太阳光模拟器的三大指标,模拟实际太阳光的特性:强度、光谱、空间均匀性。随着PV的发展,多能满足这个指标,大家比较忽略的是模拟器光源的发散角度。太阳光是平行光,发散半角在0.25度,太阳光模拟器在光学设计上要满足前述光谱光强及均匀性三个要求达到3A等级,已属不易,又要考虑发散角度就更加困难。发散角度小于1度的好处就是接近自然光,在科研工作上可以有更准确的测试结果、并更多科研应用的可能性,比同光斑尺寸的3A模拟器更接近真实的太阳光。大型太阳光模拟器就是在这样的理念下所开发设计,独特的光学设计,其光束的发散半角小于1度,接近真实太阳光(照片),这样的设计,对于实际的科研测试准确性带来优势。 大功率太阳模拟器采用电源与灯箱分体设计。太阳能模拟标准
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。自然光模拟标准
太阳光模拟器分类:按测试面积分类:根据太阳模拟器的有效光照面积可分为两大类:单片测试仪和组件测试仪。单片测试仪常称为电池测试仪或IV测试仪,它一般用于电池片工厂后端的功率测试及分选和组件工厂前端的功率测试及分选,测试面积较小,一般为100cm2到400cm2,可以满足常规的125、156太阳电池的测试。组件测试仪,常称为太阳模拟器(solarsimulator),它一般用于组件工厂后端的出厂测试,测试面积较大,一般在1000mm*2000mm左右,可以满足当前72片156晶硅组件的出厂测试。 自然光模拟标准