紅外太陽(yáng)模擬器

太陽(yáng)模擬器分為穩(wěn)態(tài)太陽(yáng)模擬器和脈沖式太陽(yáng)模擬器：1、穩(wěn)態(tài)太陽(yáng)模擬器是在工作時(shí)輸出輻照度穩(wěn)定不變的太陽(yáng)模擬器，它的優(yōu)點(diǎn)是能提供連續(xù)照射的標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)光，使測(cè)量工作能從容不迫的進(jìn)行。缺點(diǎn)是為了獲得較大的輻照面積，它的光學(xué)系統(tǒng)，以及光源的供電系統(tǒng)非常龐大。因此比較適合于制造小面積太陽(yáng)模擬器。2、脈沖太陽(yáng)模擬器在工件時(shí)并不連續(xù)發(fā)光，只在很短的時(shí)間內(nèi)（通常是毫秒量級(jí)以下）以脈沖形式發(fā)光。其優(yōu)點(diǎn)是瞬間功率可以很大，而平均功率卻很小。其缺點(diǎn)是由于測(cè)試工作在極短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，因此數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，在大面積太陽(yáng)電池組件測(cè)量時(shí)，目前一般都采用脈沖式太陽(yáng)模擬器，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。太陽(yáng)模擬器可給出不同波段范圍內(nèi)的匹配度。紅外太陽(yáng)模擬器

太陽(yáng)光模擬器的基本原理：太陽(yáng)光在其到達(dá)地球的平均距離處的自由空間中的輻射強(qiáng)度被定義為太陽(yáng)能常數(shù)，取值為1353W/m2。而大氣對(duì)地球表面接受太陽(yáng)光的影響都被定義為大氣質(zhì)量（airmass）。大氣質(zhì)量為零的狀態(tài)（AM0），是指在地球外空間接受太陽(yáng)光的情況，適用于人造衛(wèi)星和宇宙飛船等應(yīng)用場(chǎng)合；大氣質(zhì)量為1的狀態(tài)（AM1），是指太陽(yáng)光直接垂直照射到地球表面的情況，其入射光功率為925W/m2，相當(dāng)于晴朗夏日在海平面上所承受的太陽(yáng)光。這兩種的區(qū)別在于大氣對(duì)太陽(yáng)光的衰減，主要包括臭氧層對(duì)紫外線(xiàn)的吸收、水蒸氣對(duì)紅外線(xiàn)的吸收以及大氣中塵埃和懸浮物的散射等。在太陽(yáng)光入射角與地面夾角θ時(shí)，大氣質(zhì)量為AM=secθ，當(dāng)θ=48.2°時(shí)，大氣質(zhì)量為AM1.5，是指典型晴天時(shí)太陽(yáng)光照射到一半地面的情況，其輻射總量為1kW/m2，常用于太陽(yáng)能電池和組件效率測(cè)試時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。全波段太陽(yáng)模擬控制系統(tǒng)太陽(yáng)光模擬器的輻照度應(yīng)滿(mǎn)足一定的均勻性要求。

陽(yáng)光模擬器可以提供一個(gè)接近自然日光的環(huán)境，目的就是提供一個(gè)可控的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)施用于太陽(yáng)能光伏組件的測(cè)試?？蓪?shí)現(xiàn)不間斷的光輻照條件，使實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)不受測(cè)試條件與環(huán)境的約束，因而其在光伏器件的研究和質(zhì)檢中被普遍的應(yīng)用，應(yīng)具備光束準(zhǔn)直、光斑均勻、輻照穩(wěn)定、且與太陽(yáng)光譜匹配的特點(diǎn)，使用戶(hù)可足不出戶(hù)的完成需要太陽(yáng)光照條件的測(cè)試。太陽(yáng)光模擬器具備光束準(zhǔn)直、光斑均勻、光譜與太陽(yáng)光匹配的特點(diǎn)，可完成需要太陽(yáng)光照射條件的實(shí)驗(yàn)，適用于單晶硅、多晶硅、非晶薄膜、染料敏化、有機(jī)、III-V族半導(dǎo)體等各種不同類(lèi)型的太陽(yáng)電池。

太陽(yáng)光模擬器主要結(jié)構(gòu)組成：1、電源：太陽(yáng)光模擬器采用品質(zhì)高的電源可以為氙燈提供穩(wěn)定的功率，并且可以檢測(cè)氙燈的壽命。當(dāng)氙燈壽命接近結(jié)束的時(shí)候，建議更換氙燈，否則將有可能會(huì)影響光譜特性。2、光室：光室為氙燈提供了一個(gè)安全的空間，在光室里面有安全自鎖系統(tǒng)，用來(lái)保證操作的安全性和系統(tǒng)的安全。積分器風(fēng)扇和濾光片風(fēng)扇用來(lái)保證光學(xué)器件的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并維持光室的溫度。3、1.5G濾光片：同時(shí)采用1.5G濾光片和氙燈就可達(dá)到A類(lèi)太陽(yáng)光模擬器標(biāo)準(zhǔn)。4、快門(mén)：在太陽(yáng)光模擬器內(nèi)部有一個(gè)穩(wěn)定的快門(mén)，用來(lái)控制工作環(huán)境，該快門(mén)可以實(shí)現(xiàn)1000000次開(kāi)關(guān)，實(shí)際工作中甚至更多。該快門(mén)開(kāi)關(guān)時(shí)間只用200ms，可以通過(guò)接觸控制、邏輯輸入控制，也可以通過(guò)按鈕開(kāi)關(guān)進(jìn)行直接控制。太陽(yáng)模擬器的主要部件包括光源、光源控制器、功率計(jì)及校準(zhǔn)硅探測(cè)器。

太陽(yáng)模擬器復(fù)雜的技術(shù)要求：1、需要使用太陽(yáng)模擬器將太陽(yáng)光譜與700nm至1100nm的近紅外區(qū)域中的A類(lèi)光譜匹配進(jìn)行匹配。2、需要光學(xué)系統(tǒng)在相對(duì)較大的3維體積（1.5×1.5x0.5m3）上產(chǎn)生均勻的光場(chǎng)。3、實(shí)驗(yàn)室空間的限制是對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的額外限制。4、要求光線(xiàn)從偏軸角度照亮垂直目標(biāo)平面。這是由于其內(nèi)部設(shè)置需要在目標(biāo)平面正前方的自由空間。使光線(xiàn)傾斜是直觀的解決方案。5、需要科學(xué)技術(shù)的工程團(tuán)隊(duì)進(jìn)行普遍的研究和開(kāi)發(fā)，以從請(qǐng)求的離軸角度照亮目標(biāo)平面，同時(shí)仍保持三維體積均勻性。6、必須配置和確定實(shí)現(xiàn)所需光譜形狀的適當(dāng)光源，光學(xué)設(shè)置和濾波方案。7、考慮到要放置的房間的限制，還需要太陽(yáng)能模擬器系統(tǒng)來(lái)維持整體溫度。8、另外，要求限制聲級(jí)，這需要進(jìn)行額外的測(cè)試和重新設(shè)計(jì)工作，其中涉及太陽(yáng)模擬器系統(tǒng)的內(nèi)部工作。太陽(yáng)模擬器可以按照不同標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類(lèi)。全波段太陽(yáng)模擬控制系統(tǒng)

太陽(yáng)光模擬器應(yīng)具備光束準(zhǔn)直、光斑均勻、輻照穩(wěn)定、且與太陽(yáng)光譜匹配的特點(diǎn)。紅外太陽(yáng)模擬器

太陽(yáng)模擬器的技術(shù)要求：1、總輻照度：模擬器必須能夠在測(cè)試平面上達(dá)到1000W/平方米的標(biāo)準(zhǔn)輻照度（用標(biāo)準(zhǔn)電池測(cè)量），并根據(jù)需要可對(duì)輻照度在標(biāo)準(zhǔn)輻照度值上下進(jìn)行一定的調(diào)節(jié)。2、光譜匹配：高準(zhǔn)直太陽(yáng)模擬器光譜輻照度分布應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)光譜輻照度分布匹配。等級(jí)A的匹配度在0.75~1.25，等級(jí)B的匹配度在0.6~1.4，等級(jí)C的匹配度在0.4~2.0。3、均勻度：在測(cè)試平面上，指定測(cè)試區(qū)域內(nèi)的輻照度應(yīng)該達(dá)到一定的均勻度，輻照度用合適的探測(cè)器量測(cè)。等級(jí)A的輻照均勻度<=+/-2%，等級(jí)B的輻照均勻度<=+/-5%，等級(jí)C的輻照均勻度<=+/-10%。紅外太陽(yáng)模擬器