环境测试模拟太阳光红外波段

大型太阳模拟器作为一种在室内模拟太阳光的设备，普遍用于太阳电池和组件的电性能测试、光老化试验，热板耐久试验等，是光伏器件室内测试的必需设备。大型太阳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。仪器由光源、储能供电电路、触发电路、电子负载、采集电路以及计算机等模块组成，在整个太阳模拟器中，其中的关键部件可以分成六个模块，它们是光源，储能供电模块，滤光系统，匀光系统，电子负载，软件系统。主要用于各种太阳能电池器件（硅电池、薄膜电池、染料敏化太阳能电池以及钙钛矿太阳能电池）效率的测试，以及各种材料载流子迁移率的测试及应用。太阳光模拟器可以用于哪些测试？环境测试模拟太阳光红外波段

太阳模拟器的类型：1、根据IEC等级分类：根据IEC标准，太阳模拟器可以按照IEC级别进行分类。类似于水桶效应，IEC标准规定IEC等级的三个指标中，差的等级是模拟器的终等级。行业发展之初，大部分模拟器都没有达到标准。随着行业的发展，人们对性能测试中测量精度的要求不断提高，大部分性能相关测试都是在一定条件下进行的。2、根据测试区域分类：根据太阳光模拟器的有效照射面积，可分为单片测试仪和组件测试仪两大类。单片测试仪通常称为电池测试仪或IV测试仪。一般用于电池厂后端和元器件厂前端的功率测试和分选。测试面积小，一般100cm2到400cm2，可以满足常规125和156太阳能电池的要求。组件测试仪通常称为太阳模拟器，一般用于组件工厂后端的出厂测试，测试面积较大，一般在1000mm*2000mm左右，目前可以满足72个156晶硅组件的出厂测试。电池板测试模拟太阳太阳光模拟器可完成需要太阳光照射条件的实验。

测试太阳模拟器的均匀性要求：在测试平面上，测试区域的辐照度应达到一定的均匀性，辐照度应由合适的探测器测量。A≤±2%,B级≤±5%,C级≤±10%的辐照均匀性。对于单个电池和电池组的测试，探测器的Z尺寸应小于电池小尺寸的一半。对于模块，检测器的尺寸不应大于模块中单个电池的尺寸。不均匀度=+/-(Z大照度-小辐照度)/(Z大照度+小辐照度)*100%。其中:Z-辐照度和小辐照度是指探测器在规定范围内任意点的测量值。太阳模拟器的辐射稳定性要求如下：在数据采集期间，辐照度应该是稳定的。A稳定度≤+/-2%，B级稳定度≤+/-5%，C级稳定度≤+/-10%，辐照不稳定性=+/-(Z大照度-小辐照度)/(Z大照度+小辐照度)*100%。其中:Z-辐照度和小辐照度是数据采集期间检测器在测试平面上任何点的测量值。

太阳模拟器可以同时解决准直、辐照度均匀性和光谱匹配等难题。基于光电集成二次光学设计，提出了一种简单、高效、高功率的LED模拟器光学系统设计方法。采用小角度准直透镜和抛物面镜集成光源，通过混光棒和微结构使光均匀化。然后，使用抛物面镜实现光的准直输出。基于同轴准直的设计思想，设计了LED模拟器。太阳模拟器不只是模拟太阳光的光源，还包括一套完整的测试系统。太阳能电池是一种非线性元件，当测试电池/模块的性能时，通常通过测试整个IV曲线来判断太阳能电池的性能。用主电子负载代替真实负载测试IV曲线。对于脉冲太阳模拟器，它只有几十毫秒甚至几毫秒的亚稳态恒定光强。要在这么短的时间内完成整个IV曲线的测试，需要使用快速的电子负载。太阳光模拟器软件系统是人机交换的窗口，一个良好的系统一定要有一个良好的软件和其相匹配。

大面积太阳光模拟器的特点是在同类的太阳光模拟器产品中，具有更高的转换效率和更高的功率，使得们可以用于较大的辐照面积和工作距离。太阳光模拟器分为光源部分和检测装置两部分。其中，光源部分设置在铲车的机械臂上使用。该系统配备充电电池，可在1米×2米的范围内照射模拟阳光，光源使用LED，在照射的同时还可检测模块的温度。检测装置由检测模块输出功率的设备及个人电脑等构成，通过WLAN（无线局域网）与光源部分连接。随着光源技术的，大面积太阳光模拟器的选用也在变化。金属卤素灯、碳弧灯、卤素灯、钨丝灯、氙灯、LED等光源均可以用作太阳模拟器的光源，并且有着不同的优缺点。太阳模拟器采用小角度准直透镜和抛物面镜集成光源，通过混光棒和微结构使光均匀化。薄膜电池测试模拟日光模拟

红外太阳光模拟器主要可以产生真实太阳光的辐射条件，可实现全天不间断的辐射条件。环境测试模拟太阳光红外波段

太阳光模拟器的关键技术：1、测试速度：随着自动化生产线的普及，多层层压技术的出现，人们对测试仪吞吐量（throughout）的要求越来越高。只有这样才能在有限的时间和空间里产出更多的瓦数的电池，降低企业的运营成本。因此，更快，与自动化生产更匹配的太阳模拟器是未来发展的必然选择。2、光谱匹配度和滤光、匀光装置的简化：更高等级要求必然有更高的光源和光路要求。光源方面，相比于传统的卤素灯，氙灯无疑是当前太阳模拟器的主流光源。尤其氙灯是较好的脉冲光源，由于脉冲模拟器对稳态模拟器的逐渐替代，基于脉冲氙灯的太阳模拟器必然有越来越多的市场。当然，随着无极灯、LED灯等新型光源的出现，不排除这些光源会有新的发展道路。环境测试模拟太阳光红外波段