上海BBB太阳光模拟器

氙灯太阳光模拟器：氙灯是一种度气体放电灯，通过瞬间产生的高压使气体发生电离，形成放电通道，产生电弧光，然后在较低的工作电压下保持稳定的弧光放电。红线是氙灯发光的光谱，黄线是标准太阳光光谱，氙灯发光的光谱与标准太阳光十分近似，只是在部分波长有很高的尖峰。利用氙灯作为太阳光模拟器的光源存在的主要优点如下：光谱匹配度高，氙灯的色温在 6000K 左右，与太阳光十分近似，氙灯光谱与AM1.5g 标准太阳光光谱十分近似，光谱匹配度很高；氙灯的光响应速度快，氙灯是通过瞬间产生的 20kV 高压脉冲将氙气电离形成发光的电弧，不需要预热就能达到稳定的光输出；氙灯的发光亮度十分高，具有很高的发光效率，十分适合制作大面积的太阳光模拟器。光源的选择对模拟器的设计起到关键的作用。上海BBB太阳光模拟器

太阳光模拟器的关键部件：氙灯。采用连续发光系统，避免了太阳能电池材料对脉冲氙灯光源响应时间的限制，采用无臭氧短弧氙灯。滤光片。使用1.5G滤光片和氙灯可以满足A级太阳模拟器的电源。电源为氙灯提供稳定的电源，并能检测氙灯的使用寿命。当氙灯的使用寿命即将结束时，建议更换氙灯，否则会影响光谱特性。本标准规定了AM0和AM1.5太阳光谱辐照度分布的太阳模拟器的一般技术要求，并对其等级和类型进行了分类。太阳光模拟器不只应用于太阳能电池研究、还可用于光电响应型器件测试、表面光电压谱、光催化、光触媒、液晶基板的测试与评价、化妆品，涂料，各种材料的耐光实验、光生物的检查与测试、表面缺陷分析等领域。红外太阳模拟工程光源是太阳模拟器中比较重要的部件，它直接影响到太阳模拟器的光谱，输出功率，以及使用的耐久性。

太阳光模拟器电源模块：脉冲模拟器电源的设计较稳态模拟器要复杂的多，这其中的关键是毫秒量级亚稳态脉冲的获得。对于常规晶硅电池，这个亚稳态脉冲一般要求要10ms左右，对于薄膜、聚光、多结高效电池等电容效应较大的电池这种亚稳态脉冲要达到100ms左右。采用LC充放电网络来获得亚稳态脉冲，LC网络通过电容和电感级连的方式连接而成，比较高可达到100ms，可以满足从晶硅到薄膜、多结电池的全系列测试。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。

太阳模拟器并不止是一个模拟太阳光的光源，它还包括了一整套的测试系统。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，它只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。为了得到精确的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。单脉冲模拟器对测试的速度要求很高。

太阳光模拟器可以模拟实验、生产所需的真实太阳光照条件，可实现全天候不间断的光照条件，使实验、生产不受环境影响，提供高效便捷的测试条件，适用于单晶硅、多晶硅、非晶薄膜、燃料敏化、有机、半导体等需要模拟太阳光照条件的应用。覆盖整个工作区的光斑均匀度是难达到和保持的要求，热点会使测试结果出现严重偏差，并导致电池分级错误，模拟器的高均匀度性能旨在消除热点的影响，为了提高输出光斑均匀度，采用了阵列式透镜组来匀化光斑，使得辐照均匀度可以满足要求。太阳模拟器中，可以分成六个模块：光源，储能供电模块，滤光系统，匀光系统，电子负载，软件系统。上海BBB太阳光模拟器

对于太阳模拟器的测试模块必然也要有一个软件系统。上海BBB太阳光模拟器

该如何判断太阳光模拟器光源的质量呢？辐照空间不均匀性：在测试区域的辐照度应达到一定的均匀度要求。计算方法为：不均匀度=（大辐照度-小辐照度）/（大辐照度+小辐照度）×100%。光照均匀性是难达到和保持的一项指标，工作面积上的强光点会导致被测电池效率产生严重误差，并导致电池分级错误。均匀度A级的模拟器就能将这种强光点对产品的影响降到低，其空间均匀性严格控制于≤2%。辐照时间不稳定性：辐照稳定性是AAA级标准的第三项性能参数指标，它要求模拟器的输出光束长时间保持稳定的照度以确保太阳能电池效率测定的精确性。对于辐照不稳定性，还细分为长期不稳定性（LTI）和短期不稳定性（STI），分别对应整个IV测试过程中辐照度的变化和取点过程中辐照度的变化。上海BBB太阳光模拟器

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