太陽光模擬器發(fā)展與應(yīng)用

閱讀：2485 發(fā)布時間：2022-10-8

　　一、太陽光模擬器是測試太陽能電池的評價指標(biāo)短路電流ISC、開路電壓VOC、填充因子FF、光電轉(zhuǎn)化效率η的儀器。

　　二、構(gòu)造：太陽光模擬器主機(jī)主要有：1000W氙燈光源、反射鏡、光學(xué)積分器、快門、AM1.5濾波片、準(zhǔn)直透鏡等幾部分組成。隨著光源技術(shù)的進(jìn)步，太陽模擬器光源的選用也在變化。金屬鹵素?zé)?、碳弧燈、鹵素?zé)?、鎢絲燈、氙燈、LED等光源均可以用作太陽模擬器的光源，并且有著不同的優(yōu)缺點(diǎn)。

　　三、在光伏行業(yè)，太陽模擬器主要用于太陽電池的電性能測試，通過采集待測太陽電池的伏安特性曲線，從而計算得到其最大功率Pmax、最大功率點(diǎn)電流Imax、最大功率點(diǎn)電壓Vmax、短路電流Isc、開路電壓Voc、填充因子FF、光電轉(zhuǎn)換效率Eff、串聯(lián)電阻Rs、并聯(lián)電阻Rsh等參量。

　　四、原理：

　　(1)太陽光在其到達(dá)地球的平均距離處的自由空間中的輻射強(qiáng)度被定義為太陽能常數(shù)，取值為1353W/m2。而大氣對地球表面接受太陽光的影響都被定義為大氣質(zhì)量(airmass)。大氣質(zhì)量為零的狀態(tài)(AM0)，是指在地球外空間接受太陽光的情況，適用于人造衛(wèi)星和宇宙飛船等應(yīng)用場合；

　　(2)大氣質(zhì)量為1的狀態(tài)(AM1)，是指太陽光直接垂直照射到地球表面的情況，其入射光功率為925W/m2，相當(dāng)于晴朗夏日在海平面上所承受的太陽光。這兩種的區(qū)別在于大氣對太陽光的衰減，主要包括臭氧層對紫外線的吸收、水蒸氣對紅外線的吸收以及大氣中塵埃和懸浮物的散射等。

　　(3)在太陽光入射角與地面夾角θ時，大氣質(zhì)量為AM=secθ，當(dāng)θ=48.2°時，大氣質(zhì)量為AM1.5，是指典型晴天時太陽光照射到一半地面的情況，其輻射總量為1kW/m2，常用于太陽能電池和組件效率測試時的標(biāo)準(zhǔn)。

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