太阳模拟器

用来对太阳光进行模拟的仪器，被称为太阳模拟器。计算机、供电及控制电路与光源等通常为太阳模拟器的组成部分。太阳模拟器的基本原理为通过人工光源来对太阳光辐射进行模拟，从而使时间和气候对太阳光辐射的影响以及不能对总辐照度进行调节等缺点得到克服，其在农业、光伏以及航空航天等领域得到十分广泛地应用。

太阳模拟器介绍

从狭义而言，太阳模拟器的组成部分只包括计算机、供电及控制电路以及光源等，也就是仅为模拟太阳辐射的光源。但是如下所述太阳模拟器所指的是在光伏检测进行使用的太阳模拟器，不仅包含光源、供电及控制电路、计算机三部分，而言电子负载、数据采集系统等功能模块通常也包括在其中，由于其使用场合有所差异，因此通常包括空间用太阳模拟器和地面用太阳模拟器。

地面用太阳模拟器

在各项特性参数中，相比于空间用太阳模拟器，地面用太阳模拟器具有较低的准直性要求。其模拟太阳光的等级主要通过辐照不均匀度、光谱匹配度、辐照不稳定度此三个参数来进行评价。上述所述太阳模拟器都为地面用太阳模拟器。

空间用太阳模拟器

空间用太阳模拟器可以将太阳辐射的准直性、均匀性和光谱特性比较准确地模拟出来。较高的空间外热流模拟精度为其所具有。航天器的热平衡试验、材料老化试验，以及航空航天用光电器件的定标等为空间用太阳模拟器的主要用途。

光伏行业太阳模拟器

太阳模拟器在光伏行业的主要用途为测试太阳电池的电性能。通过对待测太阳电池的伏安特性曲线的采集，从而将并联电阻，串联电阻，光电转换效率，填充因子，开路电压，短路电流，zui大功率点电压，zui大功率点电流以及zui大功率等参量计算获得。这些参量除了可以对太阳电池的电性能加以反应，在太阳电池生产工艺研究方面进行应用，而且能够在太阳电池功率和等级评定方面得到应用，太阳电池销售时的定价就基于此。所以一台可靠的太阳模拟器的测试结果除了对生产工艺改进具有指导意义，而且更加和产品的品质和制造厂商的利润和信誉相

用来对太阳光进行模拟的仪器，被称为太阳模拟器。计算机、供电及控制电路与光源等通常为太阳模拟器的组成部分。太阳模拟器的基本原理为通过人工光源来对太阳光辐射进行模拟，从而使时间和气候对太阳光辐射的影响以及不能对总辐照度进行调节等缺点得到克服，其在农业、光伏以及航空航天等领域得到十分广泛地应用。

太阳模拟器分类标准

能够根据不同的标准来对太阳模拟器进行分类。

1.依据光源脉冲时间标准来进行分类

按照光源脉冲特性，太阳模拟器包括多次闪光太阳模拟器，单次脉冲太阳模拟器以及稳态太阳模拟器。

2.依据光源类型标准来进行分类

太阳模拟器光源的选用随着光源技术的进步也在发生改变。能够用作太阳模拟器的光源很多，例如LED等光源，氙灯，钨丝灯，卤素灯，碳弧灯以及金属卤素灯，并且她们所具有的优点以及缺点也各不相同。

3.依据测试面积标准来进行分类

以太阳模拟器的有效辐照面的大小为依据，通常包括太阳电池组件测试仪以及单片太阳电池测试仪。

（1）太阳电池组件测试仪

太阳电池组件出厂前的功率测试为太阳电池组件测试仪的主要用途，通常具有较大的测试面积。

（2）单片太阳电池测试仪

太阳电池组件生产前的功率测试及分选以及电池片厂商的功率测试及分选为单片太阳电池测试仪的主要用途，其通常具有较小的测试面积，能够对常规的125、156太阳电池进行测试。

以上为对太阳模拟器进行分类的三种标准。

用来对太阳光进行模拟的仪器，被称为太阳模拟器。计算机、供电及控制电路与光源等通常为太阳模拟器的组成部分。太阳模拟器的基本原理为通过人工光源来对太阳光辐射进行模拟，从而使时间和气候对太阳光辐射的影响以及不能对总辐照度进行调节等缺点得到克服，其在农业、光伏以及航空航天等领域得到十分广泛地应用。

太阳模拟器基本构造

准直透镜，AM1.5滤波片，快门，光学积分器，反射镜以及1000瓦特氙灯光源等几部分为太阳光模拟器主机的主要组成构件。

太阳模拟器主要功能

通过AAA级恒定光源对被测光伏组件进行照射，使其可以正常工作于标准测试条件以下。光伏组件输出端与快速电子负载相连接，对其电流-电压特性曲线自动进行采集，来使得填充因子，转换效率，zui大功率点电压，zui大功率点电流，zui大功率，开路电压以及短路电流等关键参数获得。

太阳模拟器技术指标

1.功率测量精度：±（0.2%+0.2%FS），电流测量精度：±（0.05%+0.05%×FS），电压测量精度：±（0.025%+0.025%×FS）

2.辐照度每平方米1000瓦特条件下，光谱匹配度：A级 ，辐照稳定性：A级，（400-1100）纳米，辐照均匀性：A级。

3.辐照度范围：（700~1100）瓦特/平方米，有效辐照面积：200× 130 平方厘米

太阳模拟器应用背景

离轴光学系统被采用。此种结构因为辐照体或辐照面的对称轴与光线系统的光轴不重合，能够使辐照体表面反射导致的辐照度误差得以消除，从而使较好的辐照不均匀度能够获得。为了使低照度（比如0.2Sun）得以实现，将一个衰减片插槽布置在光学积分器和滤光片前方。对不同衰减程度的衰减片进行插入，从而降低zui终的输出照度。

用来对太阳光进行模拟的仪器，被称为太阳模拟器。计算机、供电及控制电路与光源等通常为太阳模拟器的组成部分。太阳模拟器的基本原理为通过人工光源来对太阳光辐射进行模拟，从而使时间和气候对太阳光辐射的影响以及不能对总辐照度进行调节等缺点得到克服，其在农业、光伏以及航空航天等领域得到十分广泛地应用。下面就让小编带您了解一下太阳模拟器的基本原理-主要是AM1.5滤波片的工作原理。

太阳模拟器基本原理

如下仅仅详细地说明AM1.5滤波片的工作原理。

大气质量

大气质量指的是地球表面接受太阳光受到大气的影响。

太阳光直接往地球表面接垂直照射的情况，被定义为大气质量为一的状态，每平方米925瓦特为入射光功率，其与晴朗夏日在海平面上所承受的太阳光相当

在地球外空间对太阳光进行接受的情况，被定义为大气质量为零的状态，在人造卫星和宇宙飞船等应用场合均适用。

大气对太阳光的衰减为该两种状态的区别，大气中尘埃和悬浮物的散射，水蒸气对红外线的吸收以及臭氧层对紫外线的吸收均包括在其中。

大气质量在太阳光入射角与地面夹角θ时为AM=secθ，当θ=48.2°，太阳光在典型晴天时照射到一半地面的情况，每平方米一千瓦为其辐射总量，为测试太阳能电池和组件效率的常用标准。

太阳能常数

太阳能常数，每平米1353瓦特为其取值，指的是太阳光在其到达地球的平均距离处的自由空间中的辐射强度。

以上为太阳模拟器的基本原理-主要是AM1.5滤波片的工作原理。

用来对太阳光进行模拟的仪器，被称为太阳模拟器。计算机、供电及控制电路与光源等通常为太阳模拟器的组成部分。太阳模拟器的基本原理为通过人工光源来对太阳光辐射进行模拟，从而使时间和气候对太阳光辐射的影响以及不能对总辐照度进行调节等缺点得到克服，其在农业、光伏以及航空航天等领域得到十分广泛地应用。

太阳模拟器操作规程

1.仪器对湿度有着相当高的要求，在打开仪器以前，操作间内的湿度必须通过抽湿机将其维持在低于50℅。值得注意的是：若模拟器的光源使用了过长的时间，则需要采用标准硅电池进行校准，需要仪器负责人操作。

2.将模拟器主机开关打开，之后将电源开关打开，将“Lanp Start”按下，将光源打开，等到仪器稳定一刻钟之后才能够进行下一步操作。

3.将测试电脑打开，之后将吉时利数字源表的开关打开，对电脑桌面上的“PVIV”测试软件进行点击。

4.将组装的电池采用电池测试夹具对电池的两极进行夹取，正负极之分红黑两个夹子没有，然而需要在电极上放置各自的两个夹子。

5.对“PVIV”测试软件中Configure进行点击，之后再对各项参数慢慢进行设置。将电池的实际面积值输入到Sample Area项中，将要施加的偏压值要输入到Rev. Bias和Forward Bias亮相中，两个值的大小要分别在0点的两侧，开路电压的值被涵盖了。

6.再设置了参数以后进行确认，之后对软件中的“RUN”键进行点击，此时自动打开模拟器的快门，有光斑输出，在完成测试以后，该电池的各项性能指标值会由软件右下方给出。

7.完成实验以后，对软件中的“EXIT”键进行点击，将软件退出，之后对电源界面处的“Lamp Off”键进行点击将光源关闭，将吉时利数字源表的开关关闭。

8.等到自动停止转动模拟器主机的冷却风扇才能够将模拟器电压开关关闭，之后将电源开关关闭，zui后将总电源切断。

用来对太阳光进行模拟的仪器，被称为太阳模拟器。计算机、供电及控制电路与光源等通常为太阳模拟器的组成部分。太阳模拟器的基本原理为通过人工光源来对太阳光辐射进行模拟，从而使时间和气候对太阳光辐射的影响以及不能对总辐照度进行调节等缺点得到克服，其在农业、光伏以及航空航天等领域得到十分广泛地应用。

太阳模拟器冷却系统分类

1.低压氮气冷却系统

投影镜，积分器场镜以及氙灯泡壳通过氮气来进行冷却。氮气对灯室进行冲洗的功能在开机点灯前所具有，氮气过滤达到 EU7标准，灯室压力比2000帕低，进口温度为20摄氏度，氮气流量为每小时9000立方米为基本要求。密闭循环系统被采用，因为气源为氮气源系统所采用，通过调节阀减压后往流程进入，调节阀被装配于进气管路上，来对进入系统的氮气流量进行调节。氮气通过风机加压后利用热交换器与冷却水进行热量交换，降低其温度到设计要求值，之后从经过氮气过滤器过滤后往光学设备通入。

2.低压水冷却系统

积分器，平面反射镜，水冷挡板，以及去离子水冷却光筒等光学组件为低压水冷却系统所采用。进口压力为 4×10的5次方帕，进口温度为 22摄氏度，积分器 为每小时2.6立方米，平面反射镜为每小时 3.2立方米，水冷挡板为每小时 5.8立方米，光筒为每小时1.9立方米以及总水流量为每小时 13.5立方米为基本的要求。密闭循环系统为低压水冷却系统所采用，水箱，集水器，分水器，过滤器，换热器，备份泵以及低压主泵为其主要组成构件。利用过换热器的冷量来实现灯室和积分器的冷却，通过水泵来提供系统压力和流量。过滤器使冷却水过滤粒径低于10微米获得保障。系统稳压和水泵启动时的供水采用水箱

3.高压水冷却系统

高压水冷却系统用来对高频变压器，聚光镜以及19支20千瓦氙灯阴阳极，水过滤粒径低于10微米，电导率低于每厘米50微秒，进口压力为20×10的5次方帕，进口温度为22摄氏度以及氙灯流量为每小时1.8立方