太阳能模拟器光谱匹配度检测

发布时间:2019-08-13 15:17:55

太阳模拟器光谱匹配度检测

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,理想的测试状态是采集一个脉冲周期内的绝对辐射光谱,进而判断该太阳能模拟器的光谱等级。

1、稳态光谱采集

根据IEC60904-9-2007标准要求,太阳模拟器的有效光谱范围400-1100 nm,这就需要光谱测试设备可同时采集到400-1100 nm范围的绝对光谱数据,并且在整个波段内具有较高的灵敏度和信噪比,以保证测试数据的可靠性。 
荷兰Avantes公司的AvaSolar-1分光辐射仪,采用高灵敏度、高信噪比的薄型背照式CCD探测器,在300-1100 nm具有良好的光谱响应,确保了光谱数据的准确性(图1)

  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。 
       以20 ms脉冲弛豫时间的氙灯为例,图2显示了在一个脉冲周期内,不同时间点的绝对辐射能量光谱。在脉冲氙灯工作的同时,由太阳能模拟器系统给光谱仪一个TTL信号,触发光谱仪开始工作。通过红、绿、蓝这三个顺序测量得到的光谱图比较可知,脉冲氙灯的能量输出在逐渐的减弱。

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(见列表)。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。

 4、 模拟器等级评定

AvaSoft-Solar软件可按照IEC60904-9-2007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。