[00117419]一种大面积太阳模拟器匀光装置

①课题来源与背景; 太阳模拟器是一种室内模拟太阳光的设备,在光伏领域再配置电子负载、数据采集和显示等设备,可以用来测试太阳能电池组件的电性能参数,如Pmax、Imax、Vmax、Isc、Voc、IV 曲线、PV 曲线等。太阳能电池组件尺寸越做越大,相应的太阳模拟器尺寸也随之增大。太阳模拟器的主要光电技术参数通常包括：有效辐照面、总辐照度、辐照不均匀度、辐照不稳定度、光谱失配度等。其中辐照不均匀度、辐照不稳定度、光谱失配度为主要技术参数。我国标准GB/T6495.9-2006《光伏器件第9 部分太阳模拟器性能要求》和国际标准IEC60904.9-2007《光伏器件第9 部分：太阳模拟器性能要求》都采用相同的级别划分方式,将这三个参数分为A、B、C 三个等级,其中A 级辐照不均匀度要求优于±2%。 ②技术原理及性能指标; 一种大面积太阳模拟器匀光装置,包括架设在箱体内的匀光板,匀光板上连接有两个脉冲氙灯,在每个脉冲氙灯的外部沿灯光照射的方向均罩有一AM1.5G 滤光片,匀光板的中间部位布有排列间距不一的圆孔,在箱体的顶部设有一超白玻璃。本实用新型结构简单,操作方便,可使辐照光强及辐照不均匀度达到A 级要求。 ③技术的创造性与先进性; 提供一种大面积太阳模拟器匀光装置,具有箱体、脉冲氙灯,它包括架设在箱体内的匀光板,匀光板上连接有两脉冲氙灯,在每个脉冲氙灯的外部沿灯光照射的方向均罩有一AM1.5G 滤光片,匀光板的中间部位布有排列间距不一的圆孔,在箱体的顶部设有一超白玻璃。将太阳模拟器的有效辐照面均等划分为若干个区域,每个区域的有效受光面积不得大于400cm2,区域的个数由模拟器有效辐照面积所决定且总数不能少于64。实施例中大面积太阳模拟器辐照度面积为2m×1.1m,根据要求均分为10×7格,采用计量过的单晶硅太阳电池片在70 格内依次测量短路电流值,记最大值为Imax,最小值为Imin,按公式,计算得到辐照不均匀度,A 级太阳模拟器应优于±2%。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性; 太阳模拟器的匀光方式基本都采用两级滤光方式：滤光片+ 匀光玻璃。其中滤光片主要起使光源满足AM1.5G 光谱分布,匀光玻璃一般采用超白压花玻璃,主要起辐照不均匀度达到辐照不均匀度A 级要求（优于±2%）。工业生产线上大面积太阳模拟器辐照不均匀度达到A 级要求是行业内的难点,现有的技术方案一般采用在匀光玻璃上涂抹特殊涂层或者在匀光玻璃上叠加一层不同透射率的小滤光板,前者方案是在玻璃上采用化学方法有选择性的涂抹减光图案,存在操作繁琐、指标不可控及危害操作人员身心健康的问题;后者方案需要定制不同透光率的小滤光板平铺在匀光玻璃上,零部件众多,光路复杂,亦存在固定小滤光板困难的问题。如中国专CN201020177252.9 提出了一种反射式太阳模拟器,其匀光装置是采用机箱底部采用斗形体加光学玻璃,斗形体设有反射片、阻光片、半透明片、孔洞等,得到辐照度均匀且光谱满足要求拟太阳光。但装置特别复杂,操作繁琐,且反射片需要涂抹特殊涂层,调试生产工作量大,并且光学玻璃不好固定,存在运输困难问题;中国专利CN201210197787.6 出了一种将氙灯光源先进行聚焦,然后用光纤导光技术将光源均匀分散到测试平台上,虽达到了辐照不均匀度控制要求,但该方法应用于大面积太阳模拟器要IEC60904.9-2007 标准规定的辐照光强及辐照不均匀度A 级要求,需要布置大量的光纤导光束,排布方式复杂,指标调试存在很大困难。 ⑤应用情况及存在的问题; 本发明具有广泛的应用前景,尤其是高科技技术领域。存在的问题：无