模拟器过检测

太阳模拟器作为光源，在某种意义上说，可以等同于太阳光源，可以模拟太阳光照射。太阳模拟器广泛应用于太阳能电池特性测试，光电材料特性测试，生物化学相关测试，光学催化降解加速研究，皮肤化妆用品检测，环境研究等。 随着太阳能光伏产业的蓬勃发展，太阳能模拟器的光谱匹配性能测试也越趋重要。针对大多数采用脉冲氙灯作为光源的设备，最理想的测试状态是采集一个脉冲周期内不同时间点的绝对辐射光谱，进而判断该太阳能模拟器的光谱等级。目前采用微小型的光纤光谱技术是实现太阳能模拟器光谱测量最简单可靠的方法。设备和方法 1、稳态光谱采集 根据IEC60694-9标准要求，太阳模拟器有效光谱范围是400-1100nm，这就需要光谱测试设备可同时采集到400-1100nm范围的绝对光谱数据，并且在整个波段范围内都具有较高的信噪比，以保证测试数据的可靠性。荷兰Avantes公司的AvaSolar光纤光谱仪，采用高信噪比的薄型背照式CCD探测器，其在200-1100nm均具有良好的光谱响应，以确保得到高质量的光谱数据。同时该套系统出厂时就进行了NIST可溯源的绝对辐射标定，可直接得到稳态的模拟器的辐照度光谱信息。 2、 瞬态光谱采集 基于AvaSolar光谱仪特有的快速采集功能，也可应用在瞬态模拟器的光谱检测中。AvaSolar最多可实现每秒钟450幅光谱的采集，不管模拟器的工作模式是单次脉冲、多次频闪，无论脉冲弛豫时间是小到2ms，还是较长的6s，AvaSolar系统均可得到真实可靠的辐照度数据。 3、光谱匹配度太阳模拟器的光谱匹配度是指在6个指定光谱范围内强度积分的百分比。任何与标准光谱的偏离百分比都必须在一定的范围内，这也正是衡量太阳模拟器等级的一项标准。对于A类太阳模拟器，光谱匹配度必须在75% - 125%之间。Ideal Spectral Match Defined by IEC StandardsSpectral MatchSpectral Range (nm) Ideal %400 - 500 18.4500 - 600 19.9600 - 700 18.4700 - 800 14.9800 - 900 12.5900 - 1100 15.9 利用AvaSoft-Solar软件特有的能量积分功能，可得到不同光谱范围内的辐照度总和（单位：µW/cm2），从而帮助判断该太阳能模拟器的光谱等级。如下图所示，同时对上述6个指定光谱范围的辐照强度进行能量积分计算。 4、 模拟器等级判断 AvaSoft-Solar软件可按照IEC60694-9标准上所述要求，根据测试得到的模拟器辐照度光谱数据直接给出模拟器的等级，可给出不同波段范围内的匹配度，以帮助用户更好的判断模拟器的性能。 5、 扩展功能 ⑴紫外老化仪光谱测量 对于设有可靠性试验室的用户来说，紫外老化也是检测光伏产品性能必不可少的环节，这也就需要针对紫外老化仪的光谱及辐照度进行有效的检测。由于AvaSolar主机可覆盖200-1100nm的光谱范围，因此AvaSolar该套系统可以直接用来进行紫外老化仪的光谱检测。 ⑵光伏组件玻璃板透过率测量 AvaSolar光谱仪不但可进行绝对辐照光谱的检测，同时可对光伏组件厂所用的大面积玻璃进行透过率的测量。仅需要在原有AvaSolar系统的基础上额外配置照射光源、积分球及光纤即可。对于工业用大尺寸的玻璃的透过率的检测，需要用户根据不同的现场测试要求自行设计积分

海洋光学（www.oceanopticSChina.cn）近日推出一款 RaySphere 光学测量系统，用以测量太阳光模拟器和其他辐射源的绝对辐照度。RaySphere系统可测量从紫外线到近红外光谱（380-1700nm）的不同光谱范围的绝对辐照度（mW/cm2/nm）。作为一种用于验证已安装的太阳能闪光灯输出的工具，RaySphere 特别适用于太阳光模拟器制造商以及研发实验室。太阳光模拟器的闪光可用于目的为根据光谱反应组合细胞像素的光电制造流程、以及目的为测量最终光电效能的光电制造流程。RaySphere 的系统具有必要的精确度和分辨率，以测量和分析闪光器的性能和稳定性，并通过高级的低频抖动方式触发电子设备为闪光测量计时。RaySphere 的刻度经过公认的认证实验室的确认，以确保精确的探测，并使太阳能闪光灯和太阳光模拟器的评估和资格认证符合由 ASTM 和 IEC（IEC60904-9 2007）等标准制定机构制定的标准。两台热电冷却探测器使太阳能闪光灯的光谱分析（380-1700nm）可复验性高且准确。第二种型号的 RayShere 含有一个冷却探测器，以测量最多 1100nm 的光谱。该系统同时包含高级、高速的电子设备，以及直观、强大的软件界面。极少的测量次数可实现在闪光期间，甚至于闪光间隔期间的完整光谱检测。此外，测量还可以由一个快速反应的发光二极管促发。该二极管可在百万分之一秒内通过增加闪光强度而做出反应。

光伏行业发展初期，晶体硅电池和组件达到批量化生产时，BAA级的模拟器被行业普遍使用，但随着行业的发展和科学技术的进步，尤其是现在各种不同技术类型和不同规格的光伏电池/组件的产品的涌现，其B级光谱的限制性和对多标准板的要求以及测试误差的过大，对AAA级的模拟器成为行业的必然需求，即　　A（光谱等级）A（辐照不均匀度等级）A（辐照不稳定性等级，通常指LTI）。　　1.光谱对测试结果的影响　　不同基材的电池光谱响应差别很大。实际上，即使基材相同的电池在生产过程中由于晶体生长或其它条件和工艺等的差异，也会导致光谱响应的差异，由于无法保证校准设备时使用的标准电池和其它被测电池的绝对一致性，因此如果要得到更为准确的结果，就需要高等级光谱的太阳模拟器。　　2.光强均匀性对测试结果的影响　　晶体硅太阳电池组件中单体电池之间焊接不良及同串单体电池IV特性不匹配等因素会导致输出功率降低。在工业上，为了防止由以上原因造成的热斑效应和功率消耗，在组件制造时一般都会在每十几片串联的电池片两端并上旁路二极管。这样做虽可降低组件的热斑效应，但同时也可能会使组件的IV特性曲线出现畸变。造成热斑效应的原因有很多，其中两个主要的原因是：一是电池组件本身工艺或品质造成的单体电池IV特性不匹配，二是遮盖等外界原因造成的组件受光不均匀。　　因此，一个光强均匀性良好的太阳模拟器，可以通过测试从一定程度上反映出太阳电池组件的单体电池IV特性不匹配的问题。　　模拟器的光均匀性还会影响测试结果的FF，如果模拟器的光均匀度不好，一般情况下，测试IV曲线的FF就会比实际值偏小。　　3.辐照不稳定度对测试结果的影响　　辐照稳定度对测试结果的影响是很容易理解的，模拟器辐照不稳定，就必然会造成测试结果不稳定，辐照稳定度保证了所测试的I-V特性是在同一条件下量测的，为数据的可参考性提供了前提。