連續穩態(tài)太陽(yáng)模擬器電源的設計相對較為簡(jiǎn)單,主要是恒流和恒壓以及調光控制,可以作為模塊使用。需要注意的是,太陽(yáng)模擬器的供電電源是大功率器件,光源的點(diǎn)燃瞬間一般需要大的啟動(dòng)電壓,而氣體被擊穿后瞬間產(chǎn)生大電流,這是會(huì )在空間中產(chǎn)生*的電磁波,因此需要做好EMC方面的防護,以免燒壞其他器件。另外當使用多燈照明時(shí),需要考慮相互之間輸出的功率匹配,因此一般會(huì )有一個(gè)輸出反饋控制的回路。
用于模擬太陽(yáng)光譜和亮度,以便研究太陽(yáng)能電池的特性。其原理基于太陽(yáng)是一個(gè)黑體輻射源,它的光譜可以通過(guò)黑體輻射定律來(lái)計算,同時(shí)它的亮度可以通過(guò)輻射通量公式來(lái)確定。燈的顏色溫度應該高于5000K。光的強度應該足夠強,通常要求達到一定的功率密度。光的空間均勻性和時(shí)間穩定性應該符合相關(guān)標準。光的波長(cháng)分布應該符合太陽(yáng)的光譜分布。
連續穩態(tài)太陽(yáng)模擬器從脈沖時(shí)間看,數量多于脈沖模擬器的數量,而組件測試儀的結果恰恰相反。這有兩個(gè)方面的因素:一方面由于穩態(tài)組件測試儀的能耗大,所以對于散熱的要求極為嚴格,一般都是需要水冷光源,另外還需要大面積的濾光片同樣要帶有冷卻系統,這就導致穩態(tài)模擬器的技術(shù)要求高,造價(jià)貴;另一方面就是,對于組件測試儀來(lái)說(shuō),脈沖測試儀在*能滿(mǎn)足的常規的晶硅電池的性能(IV)測試。隨著(zhù)100ms長(cháng)脈沖太陽(yáng)模擬器的出現,對于薄膜電池、多結高效電池等電容效應大的光伏器件來(lái)說(shuō),長(cháng)脈沖模擬器*可以滿(mǎn)足這一類(lèi)電池的測試需求。
連續穩態(tài)太陽(yáng)模擬器實(shí)際校準過(guò)程中,各設備所處環(huán)境溫度差異較大,但一般都相對穩定。因此,需要分析探測器不同溫度對太陽(yáng)模擬器不均勻度測量結果的差異。針對太陽(yáng)模擬器電學(xué)參量的校準,光伏組件(太陽(yáng)電池片),對本裝置提供電壓、電流信號源;霍爾閉環(huán)電流傳感器,輸出電壓與輸入電流比(靈敏度)經(jīng)過(guò)標定,為裝置提供電流測試,并對所采得信號進(jìn)行I/V轉換。
根據太陽(yáng)模擬器光源的脈沖特性和產(chǎn)生光的方式可以將太陽(yáng)模擬器分為穩態(tài)模擬器、單脈沖模擬器、多次閃光模擬器。穩態(tài)模擬器使用一個(gè)穩態(tài)光源作為太陽(yáng)模擬器的光源,在做IV曲線(xiàn)時(shí),它無(wú)需快速的測量與信號采集,主要用于研究所及研發(fā)、認證實(shí)驗室。
通過(guò)一個(gè)持續時(shí)間為毫秒量級的亞穩態(tài)光脈沖完成IV曲線(xiàn)的,因此它對測試的速度要求很高,但這樣有一個(gè)好處就是它無(wú)需專(zhuān)門(mén)的冷卻裝置,并且測試的速度很快。多次閃光模擬器通過(guò)多次的閃光測量完成一個(gè)IV曲線(xiàn)上信號的采集,由于每次閃光的光強可能不同,因此測試的重復性不是很高。對于大規模的工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō),各電池組件生產(chǎn)線(xiàn)上使用多的還是單脈沖太陽(yáng)模擬器。
連續穩態(tài)太陽(yáng)模擬器技術(shù)參數: