產(chǎn)地類別 | 進口 | 觸發(fā)模式 | 穩(wěn)態(tài)式 |
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價格區(qū)間 | 面議 |
狹義上的太陽模擬器僅包含光源、供電及控制電路、計算機等組成部分,即只是模擬太陽輻射的光源,而以下所述太陽模擬器均指用于光伏檢測太陽模擬器,除了光源、供電及控制電路、計算機三部分外,其一般還包含電子負載、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等功能模塊,根據(jù)其使用場合不同,一般分為空間用太陽模擬器和地面用太陽模擬器。
空間用太陽模擬器能夠較為準確地模擬太陽輻射的準直性、均勻性和光譜特性,具有較高的空間外熱流模擬精度,主要用于航天器的熱平衡試驗、材料老化試驗,以及航空航天用光電器件的定標等,如KM6太陽模擬器。
而對于地面用太陽模擬器,在各項特性參數(shù)中,其準直性要求沒有空間用太陽模擬器高,主要使用輻照不均勻度、光譜匹配度、輻照不穩(wěn)定度這三個參數(shù)來評價其模擬太陽光的等級,以下所述太陽模擬器均是指地面用太陽模擬器。
在光伏行業(yè),太陽模擬器主要用于太陽電池的電性能測試,通過采集待測太陽電池的伏安特性曲線,從而計算得到其zui大功率Pmax、zui大功率點電流Imax、zui大功率點電壓Vmax、短路電流Isc、開路電壓Voc、填充因子FF、光電轉(zhuǎn)換效率Eff、串聯(lián)電阻Rs、并聯(lián)電阻Rsh等參量。這些參量不僅能夠反應(yīng)出太陽電池的電性能,用于太陽電池生產(chǎn)工藝研究,而且用于太陽電池功率和等級評定,作為太陽電池銷售時的定價依據(jù)。因此,一臺可靠的太陽模擬器的測試結(jié)果,不僅對生產(chǎn)工藝改進具有指導(dǎo)意義,更關(guān)系到產(chǎn)品的品質(zhì)和制造廠商的利潤和信譽。[1]
太陽模擬器分類
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太陽模擬器可以按照不同標準進行分類。
1 按照測試面積分類
根據(jù)太陽模擬器的有效輻照面的大小,一般可以分為單片太陽電池測試儀和太陽電池組件測試儀。
單片太陽電池測試儀一般用于電池片廠商的功率測試及分選,以及太陽電池組件生產(chǎn)前的功率測試及分選,其測試面積較小,可以測試常規(guī)的125、156太陽電池。
太陽電池組件測試儀一般用于太陽電池組件出廠前的功率測試,一般測試面積較大。
2 按照光源脈沖時間分類
根據(jù)光源脈沖特性,可以將太陽模擬器分為穩(wěn)態(tài)太陽模擬器、單次脈沖太陽模擬器和多次閃光太陽模擬器,其優(yōu)缺點如圖所示。
3 按照光源類型分類
隨著光源技術(shù)的進步,太陽模擬器光源的選用也在變化。金屬鹵素?zé)簟⑻蓟?、鹵素?zé)?、鎢絲燈、氙燈、LED等光源均可以用作太陽模擬器的光源,并且有著不同的優(yōu)缺點。[1]
太陽模擬器性能評價
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對于光伏測試用太陽模擬器的性能評價,當前均以IEC 60904-9 (Edition 2.0 2007-10)為標準。
要實現(xiàn)標準測試條件(STC)下的測試,在400-1100nm的光譜范圍內(nèi),太陽模擬器必須能夠在測試面上達到1000W/m2的輻照度,并根據(jù)需要可以進行一定程度的調(diào)節(jié)。
太陽模擬器光譜匹配度
太陽電池為光譜選擇性器件,因此,在同等條件下,太陽模擬器的光譜越接近真實太陽光譜,用其測試得到的太陽電池參數(shù)越準確。為了評價太陽模擬器的光譜與真實太陽光譜的接近程度,電工委員會(IEC)根據(jù)ASTM G 173所引用的SMARTS2《太陽光線在大氣中傳播的簡易模型》規(guī)定的標準太陽光譜分布,使用分段能量占比的方式,對太陽模擬器與太陽光譜的接近程度進行了分級。[2]
AM1.5G標準太陽光譜分布
AM1.5G標準太陽光譜分段能量占比
AM1.5G標準太陽光譜分布與其分段占比分別如上圖所示,其對應(yīng)的太陽模擬器光譜匹配度級等級評定標準如下表所示。