太阳光是生活中常见的光源,也是清洁的能源,在很多科研场景中都需要考虑太阳光的影响,但是太阳光会随着时间、天气等因素的变化而发生变化,因此如何模拟出稳定可控的太阳光在光伏、航空航天和汽车等众多领域有十分重要的研究价值。
太阳光模拟器标准
按照IEC60904-9,JIS8904-9和ASTME927-10用于光伏测试的太阳能模拟器需要满足光谱匹配度,辐射空间均匀性和时间不稳定性的要求。
总辐照度
太阳光模拟器须要在测试平面上达到1000W/m2的总辐照度,并且能够根据需要对辐照度的大小进行调节。
光谱匹配
太阳光模拟器的光谱辐照度分布须要与am1.5g标准太阳光光谱辐照度分布匹配,下表给出了am1.5g标准太阳光光谱辐照度分布。
均匀度
在测试平面上,太阳光模拟器出射光照射在指定测试区域内的辐照度应达到一定的均匀度。
辐照稳定度
在测试期间内,太阳光模拟器的辐照度应该具有一定的稳定度。
每个维度都分为三个等级之一:A、B或C。每个等级所需的规格在下表中定义。在所有三个维度上都满足A级规范的太阳模拟器被称为A级太阳模拟器,或者有时称为AAA级。
太阳模拟光谱通过多个波长间隔的积分辐照度进一步指定。
这些规范主要用于测试硅基太阳能电池测试,因此定义间隔的光谱范围主要限于硅的吸收区域。这种定义也能满足其他光伏技术,包括基于CdTe或CIGS技术的薄膜太阳能电池,
随着LED产业的发展成熟,驱动、散热、混光、控制等问题逐步得到解决,LED太阳光模拟器已经逐渐成为太阳光模拟器未来发展的方向。我国是光伏产业大国,也是LED制造大国,研制LED太阳光模拟器,不仅有助于降低太阳能电池生产测试的成本,而且有助于产业间和合作共赢。采用稳定可靠的LED太阳光模拟器作为测试时的标准光源,对于提升产品品质也有重要意义。同时,LED光源的高安全性,也使得其更适合实验教学。