太阳光模拟器并不只是一个模拟太阳光的光源,它还包括了一整套的测试系统。太阳电池是一种非线性元件,在电池/组件的性能进行测试时,一般通过测试一整条IV曲线来判断太阳电池的性能。当前业界主要使用电子负载代替真实负载进行IV曲线的测试。对于脉冲式太阳模拟器,它只有数十毫秒甚至几毫秒的亚稳态恒定光强,要在如此短的时间内完成整条IV曲线的测试,这要求使用快速电子负载。当前太阳电池电流电压特性曲线的测试普遍采用四线制的接法,它可以消除接触电阻的影响。为了得到的IV曲线,在电流采样时普遍采用多点采用,不同厂家的模拟器采样点数从几百点到上万点,当采样点数很大时,这就要求有更高位的A/D转换模块,业界目前普遍采用10位到16位的AD转换器件。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。上海环境室测试太阳光模拟器控制器
太阳光模拟器的关键技术:1、测试速度:随着自动化生产线的普及,多层层压技术的出现,人们对测试仪吞吐量(throughout)的要求越来越高。只有这样才能在有限的时间和空间里产出更多的瓦数的电池,降低企业的运营成本。因此,更快,与自动化生产更匹配的太阳模拟器是未来发展的必然选择。2、光谱匹配度和滤光、匀光装置的简化:更高等级要求必然有更高的光源和光路要求。光源方面,相比于传统的卤素灯,氙灯无疑是当前太阳模拟器的主流光源。尤其氙灯是较好的脉冲光源,由于脉冲模拟器对稳态模拟器的逐渐替代,基于脉冲氙灯的太阳模拟器必然有越来越多的市场。当然,随着无极灯、LED灯等新型光源的出现,不排除这些光源会有新的发展道路。上海环境室测试太阳光模拟器控制器太阳光模拟器是用来模拟太阳光的仪器,通常应用在光伏测试领域里。
地面太阳辐射受大气层、时间、地理、气候等环境因素影响很大,很难及时获得稳定的、可重复的、可控的阳光,无法满足定量实验、仪器标定、性能测试等要求。因此,常采用太阳模拟器作为模拟太阳辐射物理特性与几何特性的实验或定标设备。太阳模拟器工作原理是使用氙灯模拟真实的太阳光谱,加滤波片使光谱能达到AM1.5G的要求。测试时,氙灯灯头闪烁,待测的光伏组件经过光的照射,产生电流及电压,通过电子负载采集组件的相关信息(包括短路电流、开路电压、大功率时的电流、大功率时的电压、填充因子、转换效率、串联电阻、大功率等)。简单来说它是一种高可靠性、高精度的太阳能电池测试设备。
太阳光测试模拟器的类型:1、稳态太阳模拟器是在工作时输出辐照度稳定不变的太阳模拟器,它的优点是能提供连续照射的标准太阳光,使测量工作能从容不迫的进行。缺点是为了获得较大的辐照面积,它的光学系统,以及光源的供电系统非常庞大。因此比较适合于制造小面积太阳模拟器。2、脉冲太阳模拟器在工件时并不连续发光,只在很短的时间内(通常是毫秒量级以下)以脉冲形式发光。其优点是瞬间功率可以很大,而平均功率却很小。其缺点是由于测试工作在极短的时间内进行,因此数据采集系统相当复杂,在大面积太阳电池组件测量时,目前一般都采用脉冲式太阳模拟器,用计算机进行数据采集和处理。太阳光模拟器配合数据处理及采集设备能实现太阳电池电参数的测量。
测试太阳光模拟器的操作步骤:1、仪器对湿度要求特别高,开机之前必须有抽湿机将操作间内的湿度维持在50℅以下。(注意:如果模拟器的光源使用时间长的需要用标准硅电池进行校准,需要仪器负责人操作。)2、打开模拟器主机开关,然后打开电源开关,按“LanpStart”键打开光源,待仪器稳定15分钟以后方可进行下一步操作。3、打开测试电脑,然后打开吉时利数字源表的开关,点击电脑桌面上的“PVIV”测试软件。4、将组装的电池用电池测试夹具夹电池的两极,红黑两个夹子没有正负极之分,但要把各自的两个夹子都放在电极上。5、点击“PVIV”测试软件中Configure,然后逐步设置各项参数。在SampleArea项中输入电池的实际面积值,在Rev.Bias和ForwardBias亮相中输入要施加的偏压值,两个值的大小要分别在0点的两侧,要涵盖开路电压的值。6、参数设置之后确认,然后点击软件中的“RUN”键,这时模拟器的快门自动打开,有光斑输出,测试结束时,软件右下方会给出该电池的各项性能指标值。太阳模拟器工作原理是使用氙灯模拟真实的太阳光谱,加滤波片使光谱能达到AM1.5G的要求。上海环境室测试太阳光模拟器控制器
太阳模拟器是一种高可靠性、高精度的太阳能电池测试设备。上海环境室测试太阳光模拟器控制器
测试太阳模拟器的均匀性要求:在测试平面上,测试区域的辐照度应达到一定的均匀性,辐照度应由合适的探测器测量。A≤±2%,B级≤±5%,C级≤±10%的辐照均匀性。对于单个电池和电池组的测试,探测器的Z尺寸应小于电池小尺寸的一半。对于模块,检测器的尺寸不应大于模块中单个电池的尺寸。不均匀度=+/-(Z大照度-小辐照度)/(Z大照度+小辐照度)*100%。其中:Z-辐照度和小辐照度是指探测器在规定范围内任意点的测量值。太阳模拟器的辐射稳定性要求如下:在数据采集期间,辐照度应该是稳定的。A稳定度≤+/-2%,B级稳定度≤+/-5%,C级稳定度≤+/-10%,辐照不稳定性=+/-(Z大照度-小辐照度)/(Z大照度+小辐照度)*100%。其中:Z-辐照度和小辐照度是数据采集期间检测器在测试平面上任何点的测量值。上海环境室测试太阳光模拟器控制器