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太陽能模擬器光譜匹配度檢測

發布時間:2019-08-13 15:17:55

太陽模擬器光譜匹配度檢測


太陽模擬器,即一種模擬太陽光照射的光源,在某種意義上說,可以等同于太陽光源。其被廣泛應用于太陽能電池特性測試,光電材料特性測試,生物化學相關測試,光學催化降解加速研究,皮膚化妝用品檢測,環境研究等。 


而隨著太陽能光伏產業的蓬勃發展,太陽能模擬器的光譜匹配性能測試也越趨重要。荷蘭Avantes公司的AvaSolar系列分光輻射儀是專門針對太陽模擬器光譜匹配度測試而設計的,適用于測量連續型和脈沖型太陽模擬器的光譜特性。該系列分光輻射儀最寬可覆蓋200nm-2500nm的波段范圍,可以滿足多種光譜匹配標準,如JIS C 8912-2011以及最新的IEC60904-9評級標準。

                                                          

1、穩態光譜采集


根據IEC60904-9標準要求,太陽模擬器的有效光譜范圍300-1200 nm,這就需要光譜測試設備可同時采集到300-1200 nm范圍的絕對光譜數據,并且在整個波段內具有較高的靈敏度和信噪比,以保證測試數據的可靠性。AvaSolar分光輻射儀在300-1100 nm波段 ,采用高靈敏度、高信噪比的薄型背照式CCD探測器,在1000-1200nm波段采用InGaAs紅外探測器,確保在整個波段具有良好的響應以得到更準確的光譜數據(圖1


                                                               



2、瞬態光譜采集


基于AvaSolar分光輻射儀特有的快速采集功能,也可應用在瞬態模擬器的光譜檢測中。AvaSolar可實現每秒鐘450幅光譜的采集,不管模擬器的工作模式是單次脈沖、多次頻閃,無論脈沖弛豫時間是小到2ms,還是較長的6s,AvaSolar設備均可得到真實可靠的輻照度數據。 

       20 ms脈沖弛豫時間的氙燈為例,圖2顯示了在一個脈沖周期內,不同時間點的絕對輻射能量光譜。在脈沖氙燈工作的同時,由太陽能模擬器系統給光譜儀一個TTL信號,觸發光譜儀開始工作。通過綠、紅、藍這三個順序測量得到的光譜圖比較可知,脈沖氙燈的能量輸出在逐漸的減弱。


                                                             



3、光譜匹配度


太陽模擬器的光譜匹配度是指在6個指定光譜范圍內強度積分的百分比(見列表)。任何與標準光譜的偏離百分比都必須在一定的范圍內,這也正是衡量太陽模擬器等級的一項標準。對于A類太陽模擬器,光譜匹配度必須在75%~125%之間。


                                                              


4、 模擬器等級評定


AvaSolar軟件可按照IEC60904標準上所述要求,根據測試得到的模擬器輻照度光譜數據直接給出模擬器的等級,可給出不同波段范圍內的匹配度,以幫助用戶更好的判斷模擬器的性能。




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