太阳能电池特性测试用太阳光模拟器24H光源

概述

---

太阳能模拟器是一种在室内模拟太阳光的设备，能够较为准确地模拟太阳辐射的准直性、均匀性和光谱特性。它的基本原理是利用人工光源模拟太阳光辐射，以克服太阳光辐射受环境、时间和气候等因素影响，并且总辐照度不能调节等缺点，广泛用于航空航天、光伏、材料老化性能测试，汽车内外饰老化测试，整车阳光模拟测试、环境研究测试、太阳能电池特性测试、光电响应型器件测试、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、表面光电压谱、光热实验、光学检测等领域。

光学性能参数

（1）光斑面积： 根据实际情况调整

（2）光源光谱匹配度： AM1.5G A级匹配

（3）光斑辐照度：1200W/m2以上

（4）光斑均匀性：≤2% （A级）

（5）光强稳定性：≤0.5%（A级）（恒光模式 1小时测量）

（6）自动计时器，随时监控氙灯寿命

（7）满足IEC60904-9标准

（8）灯泡寿命≥1000h （9）电动，遥控快门控制

（10）适用范围：晶体硅电池、非晶硅薄膜电池、染料敏化电池、有机薄膜电池、CdTe薄膜电池、CIGS薄膜电池、三结砷化镓GaAs电池、非晶/微晶薄膜电池等

?（12）仪器搭配剪式手动升降台，行程：120mm，总体高度：110-230mm

（13）配合标准电池可实现光强标定

（14）软件可联用Keithley4200，Keithley2450，Keithley2400，B1500A等多种通用测试仪表，实现数据测试，厂家需提供相关仪器的测试软件

（15）软件测试方法符合IEC国际标准 （16）软件可测参数：开路电压Voc、短路电流Isc、短路电流密度Jsc、功率点电压Vmpp、功率点电流Impp、填充因子FF、光电转换效率η。

太阳能模拟器技术特点：

1、恒定光强，在测试区间保证光强恒定，确保测试数据真实可靠，闪灯脉宽0～100 ms连续可调，适应不同的电池片测量。

2、数字化控制保证测试精度；硬件参数可编程控制，简化设备调试和维护。

3、采用2M×4路高速同步采集卡，更多还原测试曲线细节，准确反映被测电池片的实际工作情况。

4、采用红外测温，真实反映电池片的温度变化，并自动完成温度补偿。

5、自动控制，在整个测试区间实时侦测电池片和主要单元电路的工作状态，并提供软/硬件保护，保证设备的可靠运行。

太阳光模拟器组成

太阳能模拟器由光源、储能供电电路、触发电路、电子负载、采集电路以及计算机等模块组成。在整个太阳模拟器中，其中的关键部件可以分成六个模块，它们是：光源，储能供电模块，滤光系统，匀光系统，电子负载，软件系统。

光源是太阳模拟器的重要部件，光源的选择对模拟器的设计起到关键的作用，可选的包括，氙灯，卤素灯，无极硫灯，HID灯，LED灯等。不同的光源对驱动电源，滤光光路，均匀性光路有不同的要求。在选择和设计光源时要尽量的考虑光源出射光谱与太阳光谱的匹配性，尽量减少滤光环节。

太阳能模拟器并不仅仅是一个模拟太阳光的光源，它还包括了一整套的测试系统。太阳电池是一种非线性元件，在电池/组件的性能进行测试时，一般通过测试一整条IV曲线来判断太阳电池的性能。

测试项目：

1. 完整|-V曲线测量，完整 P-V曲线测量，完整 J-V 曲线测量
2. 短路电流 Isc 测量，开路电压 Voc 测量，短路电流密度 Jsc 测量
3. 峰值功率 Pm ??测量，峰值功率电流 Im 测量，峰值功率电压Vm 测量
4. 效率η测量，填充因子 FF 测量，串联电阻 Rs 测量，并联电阻 Rsh 测量
5. 扩展测量功能：弱光或无光条件测量等

太阳能模拟器在光伏行业中是必不可少的测试仪器，它主要用于太阳电池和组件的电性能测试、光老化试验，热板耐久试验等。根据根据太阳能模拟器光源的脉冲特性和产生光的方式可以将太阳模拟器分为稳态模拟器、单脉冲模拟器、多次闪光模拟器。