上海農(nóng)作物測試模擬太陽

來源: 發(fā)布時間:2024-01-08

太陽光模擬器的測試原理:模擬器由光源、儲能供電電路、觸發(fā)電路、電子負載、采集電路以及計算機等模塊組成,在整個太陽光模擬器中,其中的關(guān)鍵部件可以分成六個模塊,它們是:光源,儲能供電模塊,濾光系統(tǒng),勻光系統(tǒng),電子負載,軟件系統(tǒng),用來模擬真實的太陽光照條件,在太陽能光伏器件的研究和質(zhì)檢中被普遍應(yīng)用。模擬器用具備光束準直、光斑均勻、光譜與太陽光匹配的特點,可完成需要太陽光照,該產(chǎn)品被作為行業(yè)標準,甚至在計量單位作為計量標準對其他的光源進行校準;所配套的輻照計在出廠的時候通過再生能源實驗室校準。太陽光模擬器是用來模擬太陽光的儀器,通常應(yīng)用在光伏測試領(lǐng)域里。上海農(nóng)作物測試模擬太陽

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太陽光測試模擬器的主要部件:1、氙燈:作為發(fā)光源,惰性氣體放電,輻射效率高,且大部分輻射集中在可見光和近紅外區(qū),與太陽電池的吸收譜匹配較好。2、金屬橢球面反射鏡:用于太陽光模擬器的反射聚光系統(tǒng),收集脈沖氙燈的輻射能量。3、光學積分器:用于勻光,實現(xiàn)均勻輻照。由前后兩個透鏡陣列組成,可以將由橢圓聚光鏡的光線交錯疊加進行勻光。4、準直物鏡:對勻光后的光束進行準直,實現(xiàn)平行光輸出。5、大氣質(zhì)量濾光片:通過特殊膜系曲線設(shè)計濾光片,使得氙燈光譜和標準太陽光譜一致。AM0是指在地球外空間接受太陽光的情況,適用于人造衛(wèi)星和宇宙飛船等應(yīng)用場合;AM1.5是指太陽處于天頂角約為48.2°時在地面上的太陽光譜總輻射能量,主要用于地面用太陽電池測試。北京農(nóng)作物測試太陽光模擬器EPS太陽模擬器不只是模擬太陽光的光源,還包括一套完整的測試系統(tǒng)。

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測試太陽模擬器的均勻性要求:在測試平面上,測試區(qū)域的輻照度應(yīng)達到一定的均勻性,輻照度應(yīng)由合適的探測器測量。A≤±2%,B級≤±5%,C級≤±10%的輻照均勻性。對于單個電池和電池組的測試,探測器的Z尺寸應(yīng)小于電池小尺寸的一半。對于模塊,檢測器的尺寸不應(yīng)大于模塊中單個電池的尺寸。不均勻度=+/-(Z大照度-小輻照度)/(Z大照度+小輻照度)*100%。其中:Z-輻照度和小輻照度是指探測器在規(guī)定范圍內(nèi)任意點的測量值。太陽模擬器的輻射穩(wěn)定性要求如下:在數(shù)據(jù)采集期間,輻照度應(yīng)該是穩(wěn)定的。A穩(wěn)定度≤+/-2%,B級穩(wěn)定度≤+/-5%,C級穩(wěn)定度≤+/-10%,輻照不穩(wěn)定性=+/-(Z大照度-小輻照度)/(Z大照度+小輻照度)*100%。其中:Z-輻照度和小輻照度是數(shù)據(jù)采集期間檢測器在測試平面上任何點的測量值。

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,從而計算得到其功率Pmax、功率點電流Imax、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。模擬器光輻照度的不均勻性,在組件I-V特性曲線異常中的影響是明顯的,也可能產(chǎn)生比較大的測量誤差。例如,在一個模擬器下測量某個組件,一些輸出功率低的太陽電池處于比較高的輻照度下,另一些輸出功率高的太陽電池處于比較低的輻照度下。大型太陽模擬器是光伏器件室內(nèi)測試的必需設(shè)備。

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太陽光模擬器并不只是一個模擬太陽光的光源,它還包括了一整套的測試系統(tǒng)。太陽電池是一種非線性元件,在電池/組件的性能進行測試時,一般通過測試一整條IV曲線來判斷太陽電池的性能。當前業(yè)界主要使用電子負載代替真實負載進行IV曲線的測試。對于脈沖式太陽模擬器,它只有數(shù)十毫秒甚至幾毫秒的亞穩(wěn)態(tài)恒定光強,要在如此短的時間內(nèi)完成整條IV曲線的測試,這要求使用快速電子負載。當前太陽電池電流電壓特性曲線的測試普遍采用四線制的接法,它可以消除接觸電阻的影響。為了得到的IV曲線,在電流采樣時普遍采用多點采用,不同廠家的模擬器采樣點數(shù)從幾百點到上萬點,當采樣點數(shù)很大時,這就要求有更高位的A/D轉(zhuǎn)換模塊,業(yè)界目前普遍采用10位到16位的AD轉(zhuǎn)換器件。太陽光模擬器可完成需要太陽光照射條件的實驗。北京農(nóng)作物測試太陽光模擬器EPS

太陽光模擬器的關(guān)鍵技術(shù)指標有哪些呢?上海農(nóng)作物測試模擬太陽

太陽光測試模擬器的技術(shù)參數(shù):1、光譜匹配度(A):太陽光模擬器的理想光譜匹配度基于以6種光譜范圍表示的累積光強度百分比。太陽光模擬器通過AM1.5G濾光片光譜校正每個光譜范圍內(nèi)的偏差不能超過百分比的0.75倍至1.25倍。2、空間均勻性(A):太陽光模擬器局部不均勻可能導致測量的電池轉(zhuǎn)化效率出現(xiàn)明顯的誤差,并且可能導致電池拼接不準確。為了提高均勻度,光路采用復眼透鏡均化光斑達到A級要求,示意圖展示了2x2英寸的模擬器有效工作區(qū)域的輻照不均勻性。每臺儀器都會附上輻照不均勻性測試結(jié)果。3、時間不穩(wěn)定性(A):太陽光模擬器時間不穩(wěn)定性是第三個性能參數(shù)。它要求輸出光在一段時間內(nèi)保持穩(wěn)定,以確保燈的波動不會使太陽能電池效率的測量失真。上海農(nóng)作物測試模擬太陽