太阳光模拟器的基本原理:太阳光在其到达地球的平均距离处的自由空间中的辐射强度被定义为太阳能常数,取值为1353W/m2。而大气对地球表面接受太阳光的影响都被定义为大气质量(airmass)。大气质量为零的状态(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;大气质量为1的状态(AM1),是指太阳光直接垂直照射到地球表面的情况,其入射光功率为925W/m2,相当于晴朗夏日在海平面上所承受的太阳光。这两种的区别在于大气对太阳光的衰减,主要包括臭氧层对紫外线的吸收、水蒸气对红外线的吸收以及大气中尘埃和悬浮物的散射等。在太阳光入射角与地面夹角θ时,大气质量为AM=secθ,当θ=48.2°时,大气质量为AM1.5,是指典型晴天时太阳光照射到一半地面的情况,其辐射总量为1kW/m2,常用于太阳能电池和组件效率测试时的标准。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。上海汽车太阳光模拟光源
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,使用户可足不出户的完成需要太阳光照条件的测试,提供多规格优良的太阳模拟器,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。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,在使用太阳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,是一个可以控制环境条件进行测试的组合配置。上海汽车太阳光模拟光源太阳光模拟器可同时解决准直性、辐照度均匀性、光谱匹配性三大技术指标的难度较高的问题。
太阳模拟器复杂的技术要求:1、需要使用太阳模拟器将太阳光谱与700nm至1100nm的近红外区域中的A类光谱匹配进行匹配。2、需要光学系统在相对较大的3维体积(1.5×1.5x0.5m3)上产生均匀的光场。3、实验室空间的限制是对系统设计的额外限制。4、要求光线从偏轴角度照亮垂直目标平面。这是由于其内部设置需要在目标平面正前方的自由空间。使光线倾斜是直观的解决方案。5、需要科学技术的工程团队进行普遍的研究和开发,以从请求的离轴角度照亮目标平面,同时仍保持三维体积均匀性。6、必须配置和确定实现所需光谱形状的适当光源,光学设置和滤波方案。7、考虑到要放置的房间的限制,还需要太阳能模拟器系统来维持整体温度。8、另外,要求限制声级,这需要进行额外的测试和重新设计工作,其中涉及太阳模拟器系统的内部工作。
太阳光模拟器是测试太阳能电池的评价指标短路电流ISC、开路电压VOC、填充因子FF、光电转化效率η的仪器。太阳光模拟器主机主要有:1000W氙灯光源、反射镜、光学积分器、快门、AM1.5滤波片、准直透镜等几部分组成。由于太阳光模拟器本身体积较小,测试过程不受环境、气候、时间等因素影响,从而避免了室外测量的各种因素限制。太阳光模拟器普遍应用于太阳能电池特性测试,光电材料特性测试,生物化学相关测试,光学催化降解加速研究,皮肤化妆用品检测,环境研究等。太阳光模拟器可用于太阳能电池测试、光催化、化妆品和涂料等材料的耐光实验、光生物的检查与测试等。
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。太阳光模拟器使用户可足不出户的完成需要太阳光照条件的测试。上海汽车太阳光模拟光源
大功率太阳模拟器是用来模拟太阳光谱的设备。上海汽车太阳光模拟光源
太阳光模拟器评价指标:1、光谱匹配度:光谱匹配度定义为在6个光谱波段内,积分得到的光谱辐照度占总辐照度的百分比,与标准太阳光谱中各个波段所占百分比的比例。例如A级光谱匹配度规定,各个波段的占比与标准光谱的占比的比例,范围不得超过0.75-1.25。2、空间不均匀度: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。在使用太阳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精确的测试条件与结果。上海汽车太阳光模拟光源