LED太陽(yáng)光模擬器在鈣鈦礦研究中有著應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但是目前國(guó)外進(jìn)口設(shè)備價(jià)格昂貴，售后服務(wù)能力不足等因素使得國(guó)內(nèi)研究院所不得不還是采用基于氙燈的老式太陽(yáng)光模擬器，經(jīng)過(guò)歷時(shí)2年的探索，公司研發(fā)設(shè)計(jì)了國(guó)內(nèi)首臺(tái)LED太陽(yáng)光模擬器，產(chǎn)品整體性能媲美國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品，結(jié)合國(guó)內(nèi)用戶(hù)的使用習(xí)慣做了大量細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，產(chǎn)品在光譜匹配度、輻照不均勻度、輻照不穩(wěn)定度均能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的A+級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。在產(chǎn)品配套上，我公司專(zhuān)門(mén)研發(fā)了針對(duì)于鈣鈦礦研究使用的配套軟件產(chǎn)品，可對(duì)太陽(yáng)光模擬器、源表進(jìn)行協(xié)同交互編程控制，軟件亦可自動(dòng)繪制IV曲線(xiàn)并保存各項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)支持各種數(shù)據(jù)庫(kù)格式導(dǎo)出功能，方便對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析等，軟件基于開(kāi)放式架構(gòu)，亦可按照用戶(hù)要求進(jìn)行相關(guān)功能開(kāi)發(fā)。單脈沖模擬器是通過(guò)一個(gè)持續(xù)時(shí)間為毫秒量級(jí)的亞穩(wěn)態(tài)光脈沖完成IV曲線(xiàn)的。上海科研級(jí)太陽(yáng)光模擬系統(tǒng)
太陽(yáng)光模擬器的三大指標(biāo)，模擬實(shí)際太陽(yáng)光的特性：強(qiáng)度、光譜、空間均勻性。隨著PV的發(fā)展，多能滿(mǎn)足這個(gè)指標(biāo)，大家比較忽略的是模擬器光源的發(fā)散角度。太陽(yáng)光是平行光，發(fā)散半角在0.25度，太陽(yáng)光模擬器在光學(xué)設(shè)計(jì)上要滿(mǎn)足前述光譜光強(qiáng)及均勻性三個(gè)要求達(dá)到3A等級(jí)，已屬不易，又要考慮發(fā)散角度就更加困難。發(fā)散角度小于1度的好處就是接近自然光，在科研工作上可以有更準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果、并更多科研應(yīng)用的可能性，比同光斑尺寸的3A模擬器更接近真實(shí)的太陽(yáng)光。大型太陽(yáng)光模擬器就是在這樣的理念下所開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，獨(dú)特的光學(xué)設(shè)計(jì)，其光束的發(fā)散半角小于1度，接近真實(shí)太陽(yáng)光（照片），這樣的設(shè)計(jì)，對(duì)于實(shí)際的科研測(cè)試準(zhǔn)確性帶來(lái)優(yōu)勢(shì)。上海科研級(jí)太陽(yáng)光模擬系統(tǒng)太陽(yáng)模擬器可以提取太陽(yáng)電池的串聯(lián)電阻的雙光強(qiáng)測(cè)試或單脈沖多級(jí)測(cè)試。
太陽(yáng)模擬器在光伏行業(yè)中是必不可少的測(cè)試儀器，它的技術(shù)發(fā)展體現(xiàn)整個(gè)光伏業(yè)的技術(shù)狀況。除了IV測(cè)試以外，太陽(yáng)模擬器可以增加更多的附屬功能以滿(mǎn)足組件商更多分析需求，可測(cè)暗IV特性的三象限測(cè)試方法；提取太陽(yáng)電池的串聯(lián)電阻的雙光強(qiáng)測(cè)試或單脈沖多級(jí)測(cè)試；弱光測(cè)試功能等技術(shù)越來(lái)越多的集成到太陽(yáng)模擬器中。更高等級(jí)要求必然有更高的光源和光路要求。光源方面，相比于傳統(tǒng)的鹵素?zé)簦療魺o(wú)疑是當(dāng)前太陽(yáng)模擬器的主流光源。尤其氙燈是較好的脈沖光源，由于脈沖模擬器對(duì)穩(wěn)態(tài)模擬器的逐漸替代，基于脈沖氙燈的太陽(yáng)模擬器必然有越來(lái)越多的市場(chǎng)。當(dāng)然，隨著無(wú)極燈、LED燈等新型光源的出現(xiàn)，不排除這些光源會(huì)有新的發(fā)展道路。
太陽(yáng)光模擬器按光源脈沖時(shí)間分類(lèi)：根據(jù)根據(jù)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(wěn)態(tài)模擬器、單脈沖模擬器、多次閃光模擬器。穩(wěn)態(tài)模擬器使用一個(gè)穩(wěn)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(cè)量與信號(hào)采集，主要用于研究所及研發(fā)、認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室。單脈沖模擬器是通過(guò)一個(gè)持續(xù)時(shí)間為毫秒量級(jí)的亞穩(wěn)態(tài)光脈沖完成IV曲線(xiàn)的，因此它對(duì)測(cè)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(cè)試的速度很快。多次閃光模擬器通過(guò)多次的閃光測(cè)量完成一個(gè)IV曲線(xiàn)上信號(hào)的采集，由于每次閃光的光強(qiáng)可能不同，因此測(cè)試的重復(fù)性不是很高。對(duì)于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，各電池組件生產(chǎn)線(xiàn)上使用比較多的還是單脈沖太陽(yáng)模擬器。LED太陽(yáng)模擬器是指使用LED替代傳統(tǒng)使用的氙燈作為光源的一種新型太陽(yáng)能模擬器。
太陽(yáng)光模擬器按IEC等級(jí)分類(lèi)：不論是購(gòu)買(mǎi)電池測(cè)試儀還是組件測(cè)試儀，在購(gòu)買(mǎi)之初比較關(guān)心的就是模擬器的等級(jí)，根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，可以將太陽(yáng)模擬器按IEC等級(jí)劃分。和短板理論類(lèi)似，IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在IEC等級(jí)的三個(gè)指標(biāo)中，等級(jí)比較差的那個(gè)作為太陽(yáng)模擬器的比較終等級(jí)。在行業(yè)發(fā)展的初期，大部分的模擬器沒(méi)有達(dá)到A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，隨著行業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)性能測(cè)試中測(cè)量準(zhǔn)確性要求的提高，大部分與性能有關(guān)的測(cè)試已經(jīng)全部在A級(jí)條件下進(jìn)行。因此，絕大多數(shù)的公司的產(chǎn)品達(dá)到了A級(jí)的要求。太陽(yáng)模擬器可測(cè)暗IV特性的三象限測(cè)試方法。上海科研級(jí)太陽(yáng)光模擬系統(tǒng)
太陽(yáng)光模擬器光源質(zhì)量重要標(biāo)準(zhǔn)：輻照的均勻性是指在指定測(cè)試區(qū)域的輻照度應(yīng)達(dá)到一定的均勻度。上海科研級(jí)太陽(yáng)光模擬系統(tǒng)
太陽(yáng)光模擬器LED是一種半導(dǎo)體發(fā)光芯片，其本質(zhì)是一種發(fā)光二極管為全固態(tài)光源，在使用過(guò)程中采用成熟穩(wěn)定的電源、驅(qū)動(dòng)與溫控系統(tǒng)，LED光源即可長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。單一波長(zhǎng)燈珠采用冗余設(shè)計(jì)，避免燈珠以滿(mǎn)功率運(yùn)行，可以在長(zhǎng)期使用發(fā)生光衰后通過(guò)軟件對(duì)LED燈珠發(fā)光效率進(jìn)行調(diào)節(jié)以滿(mǎn)足輻照不均勻度及輻照不穩(wěn)定度要求。產(chǎn)品采用高度模塊化設(shè)計(jì)方案，在光源部分將系統(tǒng)分為了LED燈珠負(fù)載板、主控板、恒流源驅(qū)動(dòng)、電源系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)之間采用標(biāo)準(zhǔn)電子排插相互連接，在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)可快速排查故障并更換相應(yīng)部件。整機(jī)其他部分與傳統(tǒng)氙燈光源太陽(yáng)光模擬器完全兼容。上海科研級(jí)太陽(yáng)光模擬系統(tǒng)
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