LED太阳光模拟器:LED全称是发光二极管,是一种能够发光的半导体器件,LED的主要发光部件是由PN结组成的,PN结由电子(带负电)多的N型半导体和空穴(带正电)多的P型半导体结合而成,当向PN结施加正向电压时,电子就会移动并在结合部再次结合,在结合的过程中产生大量的能量,而这些能量以光的形式释放出来。LED的发光是自发辐射的过程,其发光的波长只只与PN的材料有关,而与电流的大小无关。对于白光LED,通常是由蓝光LED激发黄色荧光粉从而形成白光。 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。上海飞机太阳光模拟光源
太阳光模拟器按IEC等级分类:不论是购买电池测试仪还是组件测试仪,在购买之初比较关心的就是模拟器的等级,根据IEC标准的规定,可以将太阳模拟器按IEC等级划分。和短板理论类似,IEC标准规定,在IEC等级的三个指标中,等级比较差的那个作为太阳模拟器的比较终等级。在行业发展的初期,大部分的模拟器没有达到A级标准,随着行业的发展,人们对性能测试中测量准确性要求的提高,大部分与性能有关的测试已经全部在A级条件下进行。因此,绝大多数的公司的产品达到了A级的要求。 上海太阳模拟光谱太阳光模拟器的作用是什么?
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。
LED太阳光模拟器在钙钛矿研究中有着应用优势,但是目前国外进口设备价格昂贵,售后服务能力不足等因素使得国内研究院所不得不还是采用基于氙灯的老式太阳光模拟器,经过历时2年的探索,公司研发设计了国内首台LED太阳光模拟器,产品整体性能媲美国外同类产品,结合国内用户的使用习惯做了大量细节设计,产品在光谱匹配度、辐照不均匀度、辐照不稳定度均能达到标准的A+级标准。在产品配套上,我公司专门研发了针对于钙钛矿研究使用的配套软件产品,可对太阳光模拟器、源表进行协同交互编程控制,软件亦可自动绘制IV曲线并保存各项测试数据,数据支持各种数据库格式导出功能,方便对数据进行进一步分析等,软件基于开放式架构,亦可按照用户要求进行相关功能开发。 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。
太阳模拟器在光伏行业中是必不可少的测试仪器,它的技术发展体现整个光伏业的技术状况。除了IV测试以外,太阳模拟器可以增加更多的附属功能以满足组件商更多分析需求,可测暗IV特性的三象限测试方法;提取太阳电池的串联电阻的双光强测试或单脉冲多级测试;弱光测试功能等技术越来越多的集成到太阳模拟器中。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。 太阳光模拟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。上海金卤灯太阳光模拟光谱
太阳光模拟器采用散热结构,延长了灯泡的使用寿命。上海飞机太阳光模拟光源
利用LED作为太阳光模拟器的光源具有如下优点:光谱范围广,目前市场上已有多种波长的LED成熟产品,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LED太阳光模拟器的总辐照度调节范围很大。 上海飞机太阳光模拟光源