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太阳光模拟器其实还是一套完整的太阳光测试系

2022-04-12
  太阳光模拟器是非常能体现太阳光技术含量的。目前商业化模拟系统分为两类,一类是稳态模拟器(例如滤光氙灯,双色滤光钨灯-ELH灯或改进的汞灯),这类模拟器适用于单体电池和小尺寸组件的测试.另一类是脉冲模拟器,由一个或者两个长弧氙灯组成,这类模拟器在大面积范围内的辐照均匀度好,适合大尺寸组件的测试。国际标准IEC60904-9根据光谱匹配度(spectral match,SM)、辐照不均匀度(irradiance non-uniformity,IU)和辐照不稳定度(temporal instability),把光源分为ABC三级。根据标准,只要光谱匹配度在0.75-1.25之间,不均匀度在±2%,LTI在±2%,STI在±0.5%,就属于AAA光源。
  太阳光模拟器并不仅仅是一个模拟太阳光的光源,还是一整套太阳光测试系统,太阳电池是一种非线性元件,在电池/组件的性能进行测试时,一般通过测试一整条IV曲线来判断太阳电池的性能。当前业界主要使用电子负载代替真实负载进行IV曲线的测试。对于脉冲式太阳模拟器,它仅有数十毫秒甚至几毫秒的亚稳态恒定光强,要在如此短的时间内完成整条IV曲线的测试,这要求使用快速电子负载。
  当前太阳电池电流电压特性曲线的测试普遍采用四线制的接法,它可以消除接触电阻的影响。为了得到准确的IV曲线,在电流采样时普遍采用多点采用,不同厂家的模拟器采样点数从几百点到上万点,当采样点数很大时,这就要求有更高位的A/D转换模块,业界目前普遍采用10位到16位的AD转换器件。
  太阳光模拟器的软件部分是采用人机交换的窗口,一个良好的系统一定要有一个良好的软件和其相匹配。对于太阳模拟器的测试模块必然也要有一个软件系统,它主要起到两个作用:一是系统控制;二是A/D采集信息的处理和分析。系统控制方面,软件系统要做到控制的便捷化、自动化,以减少人对仪器的直接操作。数据的分析与处理方面,首先是通过数据拟合出一条IV曲线,并通过这些数据给出太阳电池的相关参数,比如开路电压、短路电流、功率等信息,并且通过合适的算法给出串联电阻,并联电阻等信息。因此当前业界普遍采用这一软件搭建测试系统软件。

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