太阳模拟器可以同时解决准直、辐照度均匀性和光谱匹配等难题。基于光电集成二次光学设计,提出了一种简单、高效、高功率的LED模拟器光学系统设计方法。采用小角度准直透镜和抛物面镜集成光源,通过混光棒和微结构使光均匀化。然后,使用抛物面镜实现光的准直输出。基于同轴准直的设计思想,设计了LED模拟器。太阳模拟器不只是模拟太阳光的光源,还包括一套完整的测试系统。太阳能电池是一种非线性元件,当测试电池/模块的性能时,通常通过测试整个IV曲线来判断太阳能电池的性能。用主电子负载代替真实负载测试IV曲线。对于脉冲太阳模拟器,它只有几十毫秒甚至几毫秒的亚稳态恒定光强。要在这么短的时间内完成整个IV曲线的测试,需要使用快速的电子负载。太阳光模拟器可完成需要太阳光照射条件的实验。航天航空测试太阳光模拟器灯具
太阳光测试模拟器的主要部件:1、氙灯:作为发光源,惰性气体放电,辐射效率高,且大部分辐射集中在可见光和近红外区,与太阳电池的吸收谱匹配较好。2、金属椭球面反射镜:用于太阳光模拟器的反射聚光系统,收集脉冲氙灯的辐射能量。3、光学积分器:用于匀光,实现均匀辐照。由前后两个透镜阵列组成,可以将由椭圆聚光镜的光线交错叠加进行匀光。4、准直物镜:对匀光后的光束进行准直,实现平行光输出。5、大气质量滤光片:通过特殊膜系曲线设计滤光片,使得氙灯光谱和标准太阳光谱一致。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;AM1.5是指太阳处于天顶角约为48.2°时在地面上的太阳光谱总辐射能量,主要用于地面用太阳电池测试。航天航空测试太阳光模拟器灯具大型太阳模拟器是光伏器件室内测试的必需设备。
太阳能模拟器有哪些使用要求?1、均匀度:对测试平面上,测试区域内的辐照度应该达到一定的均匀度,辐照度用合适的探测器量测.等级A的辐照均匀度<=+/-2%,等级B的辐照均匀度<=+/-5%,等级C的辐照均匀度<=+/-10%,对于单体电池和电池串的测试,探测器大尺寸应小于电池小尺寸的一半,对于组件,探测器尺寸应不大于组件中单体电池的尺寸,不均匀度=+/-((大幅照度-小辐照度)/(大幅照度+小辐照度))*100%。其中,大辐照度和小辐照度是指在范围内探测器在任意点的测量值。2、辐照稳定度:数据采集期间,辐照度应该具有一定的稳定度.等级A的稳定度在<=+/-2%,等级B的稳定度在<=+/-5%,等级C的稳定度在<=+/-10%,辐照不稳定度=+/-((大幅照度-小辐照度)/(大幅照度+小辐照度))*100%,其中,大辐照度和小辐照度是数据采集期间在测试平面内探测器在任意点的测量值。
测试太阳光模拟器的部件:1、照明室。灯箱为氙灯提供了一个安全的空间,灯箱内安装了安全自锁系统,确保操作和系统的安全。集成风扇和滤光风扇用于确保光学装置的正常操作并保持光室的温度。2、快门。太阳能模拟器内部有一个稳定的快门控制工作环境,可以实现100万次切换,甚至更多的实际工作。太阳光模拟器只有200毫秒的切换时间,可通过触点控制、逻辑输入控制或按钮开关直接控制。3、氙灯。采用连续发光系统,避免了太阳能电池材料对脉冲氙灯光源响应时间的限制,采用无臭氧短弧氙灯。4、滤光片。使用1.5G滤光片和氙灯可以满足A级太阳模拟器的要求。5、电源。优良电源为氙灯提供稳定的电源,并能检测氙灯的使用寿命。当氙灯的使用寿命即将结束时,建议更换氙灯,否则会影响光谱特性。太阳光测试模拟器的光源有哪些?
太阳能模拟器可以提供更加准确的测试结果:1、太阳能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,多规格品质高的太阳模拟器,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。2、在有效工作区域内的光辐照不均匀度是品质高的太阳模拟器的一项重要指标,在使用太阳能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。3、模拟器时间不稳定度的定义是在一段时间内有效辐照面内光强的比例,该项指标要求太阳模拟器随时间的变化输出的光束辐照度能保持稳定,以确保光源波动不会造成测试结果的失真。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。航天航空测试太阳光模拟器灯具
太阳模拟器可以同时解决准直、辐照度均匀性和光谱匹配等难题。航天航空测试太阳光模拟器灯具
太阳光模拟器在光伏行业的应用原理:在光伏行业,大面积太阳光模拟器主要用于太阳电池的电性能测试,通过采集待测太阳电池的伏安特性曲线,从而计算得到其功率Pmax、功率点电流Imax、功率点电压Vmax、短路电流Isc、开路电压Voc、填充因子FF、光电转换效率Eff、串联电阻Rs、并联电阻Rsh等参量。这些参量不只能够反应出太阳电池的电性能,用于太阳电池生产工艺研究,而且用于太阳电池功率和等级评定,作为太阳电池销售时的定价依据。因此,一台可靠的太阳模拟器的测试结果,不只对生产工艺改进具有指导意义,更关系到产品的品质和制造厂商的利润和信誉。航天航空测试太阳光模拟器灯具
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