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太陽(yáng)光模擬器有哪些關(guān)鍵技術(shù)?

時(shí)間:2022-6-16 閱讀:1399
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太陽(yáng)光是來(lái)自太陽(yáng)所有頻譜的電磁輻射,其光譜與溫度5,800K的黑體非常接近,其中99.9 %的能量集中在紅外光區(qū)、可見(jiàn)光區(qū)和紫外光區(qū)。太陽(yáng)光譜依波長(zhǎng)的升冪排列分成五個(gè)區(qū)域:UVC、UVB、UVA、可見(jiàn)光、紅外光。

太陽(yáng)光穿過(guò)大氣層時(shí),會(huì)受到空氣分子的影響而產(chǎn)生許多漫射光,當(dāng)入射角度不同,太陽(yáng)光通過(guò)大氣層的距離不同,發(fā)生散射的程度也隨之而異。

因上述種種復(fù)雜的影響因素,因此制作太陽(yáng)光模擬器時(shí),上也訂出了規(guī)范。ASTM (美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì))與IEC (電工委員會(huì))制定了AM光譜輻射照度的標(biāo)準(zhǔn)值,其中IEC 60904-3 定義了AM1.5G光譜輻照度數(shù)據(jù),常用于地面光伏太陽(yáng)能裝置或太陽(yáng)能電池相關(guān)測(cè)量領(lǐng)域。
 

太陽(yáng)光模擬器關(guān)鍵技術(shù):

 1、IEC等級(jí)

 IEC60904-9對(duì)用于地面光伏電池測(cè)試的太陽(yáng)模擬器給出了相應(yīng)的要求,并就等級(jí)劃分,評(píng)定方式和計(jì)算方法均給出了詳細(xì)的說(shuō)明。IEC 60904-9依照模擬器三個(gè)主要性能指標(biāo):光譜匹配、輻照均勻度、輻照穩(wěn)定度,對(duì)模擬器評(píng)級(jí)。每個(gè)性能指標(biāo)都分為A、B、C三級(jí),3A級(jí)是太陽(yáng)模擬器的等級(jí)。

 

 2、測(cè)試速度

隨著自動(dòng)化生產(chǎn)線的普及,多層層壓技術(shù)的出現(xiàn),人們對(duì)測(cè)試儀吞吐量(throughout)的要求越來(lái)越高。只有這樣才能在有限的時(shí)間和空間里產(chǎn)出更多的瓦數(shù)的電池,降低企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。因此,更快,與自動(dòng)化生產(chǎn)更匹配的太陽(yáng)模擬器是未來(lái)發(fā)展的必然選擇。

 

 3、光譜匹配度和濾光、勻光裝置的簡(jiǎn)化

更高等級(jí)要求必然有更高的光源和光路要求。光源方面,相比于傳統(tǒng)的鹵素?zé)?,氙燈無(wú)疑是當(dāng)前太陽(yáng)模擬器的主流光源。尤其氙燈是較好的脈沖光源,由于脈沖模擬器對(duì)穩(wěn)態(tài)模擬器的逐漸替代,基于脈沖氙燈的太陽(yáng)模擬器必然有越來(lái)越多的市場(chǎng)。當(dāng)然,隨著無(wú)極燈、LED燈等新型光源的出現(xiàn),不排除這些光源會(huì)有新的發(fā)展道路。

 

 4、低噪電子負(fù)載及電路,采樣點(diǎn)的合理設(shè)置

對(duì)于脈沖式太陽(yáng)模擬器,它必須在短時(shí)間內(nèi)完成數(shù)據(jù)的采集。對(duì)比AD采樣來(lái)說(shuō),更多的采樣點(diǎn),意味著更高的AD位數(shù),也意味著更高的價(jià)格,因此必須優(yōu)化采樣點(diǎn)的位置,通過(guò)適當(dāng)?shù)牟蓸拥玫絀V曲線,而不是一味的追求采樣點(diǎn)數(shù)的提高。分區(qū)間及變間距采集應(yīng)該是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),這樣可以通過(guò)低位AD模塊完成高精度IV曲線的繪制,降低太陽(yáng)模擬器的成本,為光伏平價(jià)上網(wǎng)而努力。

 

 5、擴(kuò)展功能測(cè)試

除了IV測(cè)試以外,太陽(yáng)模擬器可以增加更多的附屬功能以滿足組件商更多分析需求,可測(cè)暗IV特性的三象限測(cè)試方法;提取太陽(yáng)電池的串聯(lián)電阻的雙光強(qiáng)測(cè)試或單脈沖多級(jí)測(cè)試;弱光測(cè)試功能等技術(shù)越來(lái)越多的集成到太陽(yáng)模擬器中。




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