太阳光模拟器用来模拟真实的太阳光照条件,在太阳能光伏器件的研究和质检中被普遍应用。太阳光模拟器用具备光束准直、光斑均匀、光谱与太阳光匹配的特点,可完成需要太阳光照射条件的实验,适用于单晶硅、多晶硅、非晶薄膜、染料敏化、有机、III-V族半导体等各种不同类型的太阳电池。太阳光模拟器不只应用于太阳能电池研究、还可用于光电响应型器件测试、表面光电压谱、光催化、光触媒、液晶基板的测试与评价、化妆品,涂料,各种材料的耐光实验、光生物的检查与测试、表面缺陷分析等领域。太阳光模拟器是一种多用途、广适性的产品。全波段太阳模拟光谱
太阳光模拟器的软件部分是采用人机交换的窗口,一个良好的系统一定要有一个良好的软件和其相匹配。对于太阳模拟器的测试模块必然也要有一个软件系统,它主要起到两个作用:一是系统控制;二是A/D采集信息的处理和分析。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。数据的分析与处理方面,首先是通过数据拟合出一条IV曲线,并通过这些数据给出太阳电池的相关参数,比如开路电压、短路电流、功率等信息,并且通过合适的算法给出串联电阻,并联电阻等信息。因此当前业界普遍采用这一软件搭建测试系统软件。全波段太阳模拟光谱太阳模拟器外壳是由真空系统制造,并通过密封的低灵敏度进行密封测试。
太阳模拟器的测试要求测试光源的准直角接近地面上太阳的视角,测试结果与实际情况将会有严重的偏差,采用特别设计的同轴准直光学系统,能产生准直角优于0.5°的高准直模拟光,同时光强达到一个太阳常数,解决了组件测试的难题。太阳模拟器光谱范围广,目前市场上已有多种波长的LED产品,通过不同波长的LED组合,可覆盖太阳光的整个光谱范围;安全稳定可控,LED工作的电压很低,使用低压恒流源驱动,相对于氙灯采用高压脉冲启动,更加安全稳定可控;使用寿命长,LED光源的寿命约为几万小时,远比卤钨灯氙灯等光源寿命长;亮度调节范围广,LED的亮度可以通过电流来控制,电流的大小只影响LED发光的亮度,不会影响LED发光的波长,因此太阳光模拟器的总辐照度调节范围很大。
太阳光模拟器行业应用优势:一、可靠性与稳定性:1、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。2、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。3、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。二、使用寿命:在安全的操作环境下可达到10万小时的寿命且不因连续闪烁而影响其寿命。太阳模拟器有很宽的光谱范围。
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。太阳光模拟器采用电源和灯箱分体设计,提高光源的便携性。全波段太阳模拟光谱
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。全波段太阳模拟光谱
大面积太阳模拟器的特点:1、模拟室外日光的光学滤镜和玻璃过滤室内日光的光学滤镜;2、广角对称的光线实现高均匀性的解决方案;3、任何尺寸定制系统的阵列模块化设计;4、模块化设计,适用于各种规模的定制太阳能系统;大面积太阳模拟器的应用:1、气候环境仓/风洞和日光模拟器;2、气候环境仓/功率试验机和日光模拟器;3、日光热负载实验舱/带昼夜循环;4、环境仓/带动态道路模拟的日光模拟器;5、客户定制光伏组件日光模拟器/组件测试、光浸没测试、I/V曲线测量;6、步入式日光环境/测试仓用于组件和部件测试。全波段太阳模拟光谱