太陽光是生活中常見的光源,也是清潔的能源,在很多科研場景中都需要考慮太陽光的影響,但是太陽光會隨著時間、天氣等因素的變化而發生變化,因此如何模擬出穩定可控的太陽光在光伏、航空航天和汽車等眾多領域有十分重要的研究價值。
太陽光模擬器標準
按照IEC60904-9,JIS8904-9和ASTME927-10用于光伏測試的太陽能模擬器需要滿足光譜匹配度,輻射空間均勻性和時間不穩定性的要求。
總輻照度
太陽光模擬器須要在測試平面上達到1000W/m2的總輻照度,并且能夠根據需要對輻照度的大小進行調節。
光譜匹配
太陽光模擬器的光譜輻照度分布須要與am1.5g標準太陽光光譜輻照度分布匹配,下表給出了am1.5g標準太陽光光譜輻照度分布。
均勻度
在測試平面上,太陽光模擬器出射光照射在指定測試區域內的輻照度應達到一定的均勻度。
輻照穩定度
在測試期間內,太陽光模擬器的輻照度應該具有一定的穩定度。
每個維度都分為三個等級之一:A、B或C。每個等級所需的規格在下表中定義。在所有三個維度上都滿足A級規范的太陽模擬器被稱為A級太陽模擬器,或者有時稱為AAA級。
太陽模擬光譜通過多個波長間隔的積分輻照度進一步指定。
這些規范主要用于測試硅基太陽能電池測試,因此定義間隔的光譜范圍主要限于硅的吸收區域。這種定義也能滿足其他光伏技術,包括基于CdTe或CIGS技術的薄膜太陽能電池,
隨著LED產業的發展成熟,驅動、散熱、混光、控制等問題逐步得到解決,LED太陽光模擬器已經逐漸成為太陽光模擬器未來發展的方向。我國是光伏產業大國,也是LED制造大國,研制LED太陽光模擬器,不僅有助于降低太陽能電池生產測試的成本,而且有助于產業間和合作共贏。采用穩定可靠的LED太陽光模擬器作為測試時的標準光源,對于提升產品品質也有重要意義。同時,LED光源的高安全性,也使得其更適合實驗教學。