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太阳光模拟器在光伏行业中的应用

2019-08-08 点击次数：3326次

太阳光模拟器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时间和气候影响，并且总辐照度不能调节等缺点，广泛用于航空航天、光伏、农业等领域。按照不同的分类方法，我们可以将太阳光模拟器分为不同的类型，其中：

1、根据太阳光模拟器的有效辐照面的大小，可分为单片太阳电池测试仪和太阳电池组件测试仪，单片太阳电池测试仪一般用于电池片厂商的功率测试及分选，以及太阳电池组件生产前的功率测试及分选，其测试面积较小，可以测试常规的125、156太阳电池；而太阳电池组件测试仪一般用于太阳电池组件出厂前的功率测试，一般测试面积较大。

2、根据光源脉冲特性，可以将太阳模拟器分为稳态太阳模拟器、单次脉冲太阳模拟器和多次闪光太阳模拟器。

3、随着光源技术的进步，太阳光模拟器的选用也在变化。金属卤素灯、碳弧灯、卤素灯、钨丝灯、氙灯、LED等光源均可以用作太阳模拟器的光源，并且有着不同的优缺点。

在光伏行业，太阳光模拟器主要用于太阳电池的电性能测试，通过采集待测太阳电池的伏安特性曲线，从而计算得到其最大功率Pmax、最大功率点电流Imax、最大功率点电压Vmax、短路电流Isc、开路电压Voc、填充因子FF、光电转换效率Eff、串联电阻Rs、并联电阻Rsh等参量。这些参量不仅能够反应出太阳电池的电性能，用于太阳电池生产工艺研究，而且用于太阳电池功率和等级评定，作为太阳电池销售时的定价依据。因此，一台可靠的太阳模拟器的测试结果，不仅对生产工艺改进具有指导意义，更关系到产品的品质和制造厂商的利润和信誉。

太阳电池为光谱选择性器件，因此，在同等条件下，太阳模拟器的光谱越接近真实太阳光谱，用其测试得到的太阳电池参数越准确。为了评价太阳模拟器的光谱与真实太阳光谱的接近程度，国际电工委员会（IEC）根据ASTM G 173所引用的SMARTS2《太阳光线在大气中传播的简易模型》规定的标准太阳光谱分布，使用分段能量占比的方式，对太阳模拟器与太阳光谱的接近程度进行了分级。

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