太阳能模拟器
Kewell-GK-IVS系列太阳能 I-V模拟器产品介绍
太阳能电池I-V模拟器GK-IVS系列产品介绍合肥科威尔电源系统有限公司版权所有（C）2011 Copyright Kewell太阳能电池I-V模拟器产品介绍：合肥工业大学能源研究所（教育部光伏系统工程研究中心）于2000年即开始研究太阳能电池I-V模拟器，近年来多次在国际、国内核心期刊发表相关论文，是国内最早也是唯一一家从事太阳能电池I-V模拟器研究的国家级科研单位。
合肥科威尔电源系统有限公司依托合肥工业大学能源研究所在光伏行业多年的研究经验及成果，联合开发出Kewell太阳能电池I-V模拟器GK-IVS系列，产品分为120KW/630KW两种功率等级，120KW太阳能电池I-V模拟器可满功率测100KW或以下光伏逆变器，630KW太阳能电池I-V模拟器可满功率测500KW或以下光伏逆变器，可并且可多台并机使用。
GK-IVS系列太阳能电池I-V模拟器为太阳能电池阵列模拟电源，即太阳能电池I-V特性模拟器，产品主要部件均选用国际知名品牌，大屏幕LCD显示触摸式操作，采用IGBT式整流设计，转换效率高可达95%以上并且对电网的谐波污染小，主要应用于光伏逆变器研发及测试。
产品功能：一、程控直流电源：1)输出电压：电压可设定2)输出电流：限流点可设定二、太阳能电池I-V模拟器：1）电压输出范围：0～1000V2）输出电流：0～230A/0～1200A3)太阳电池阵列模拟I-V功能4)模拟不同温度及光照强度下的I-V曲线5)模拟光伏阵列局部阴影遮挡I-V曲线6)模拟缩放全天日照变化下I-V曲线7)测试静态和动态下MPPT效能8)具有资料存贮记录功能9)标准的输出接口USB / RS232 / RS485控制接口 GPIB(选配)10)即时的最大功率追踪显示11)LCD大屏幕显示，曲线、编程一目了然12)触摸式操作，简单便捷13)友好的人机操作界面，可本机操作也可通过上位机软件操作14)模拟全天累计电能计量（最新的附加功能）15)自动编程控制I-V曲线输出（可自动编程任意多条曲线，按时间运行）。
太阳能热水器模拟实验报告
太阳能热水器模拟实验报告实验目的：1.了解太阳能热水器的工作原理；2.测量太阳能热水器的温度变化；3.分析太阳能热水器的热效率。
实验材料与方法：材料：1.太阳能热水器模型；2.太阳能辐射模拟器；3.温度计；4.水；5.计时器。
方法：1.将太阳能热水器模型放置在室外，使其能够充分接受阳光照射；2.在太阳能热水器模型中倒入一定量的水；3.通过太阳能辐射模拟器模拟阳光照射太阳能热水器；4.用温度计测量太阳能热水器中水的温度，并记录时间；5.每隔一段时间（例如10分钟），测量并记录太阳能热水器中水的温度；6.持续观察和记录太阳能热水器中水的温度变化，直至温度趋于稳定。
实验结果：在模拟实验中，我们通过测量太阳能热水器中水的温度，得到了温度随时间的变化曲线。
例如，初始温度约为25摄氏度，随着太阳能辐射模拟器的启动和阳光的照射，水温逐渐升高。
随着时间的推移，水温逐渐趋于稳定。
实验数据分析：根据实验结果，我们可以计算太阳能热水器的热效率。
热效率是指太阳能热水器将太阳能转化为热能的效率，可以通过以下公式计算：热效率 = (Qhot - Qcold) / Qsun其中，Qhot表示太阳能热水器中水的热量，Qcold表示环境中水的热量，Qsun表示太阳辐射对太阳能热水器的输入热量。
通过测量和记录太阳能热水器中水的温度变化，我们可以计算出Qhot和Qcold的估计值。
假设水的比热容为C，太阳能热水器中水的质量为m，则：Qhot = C * m * ΔTQcold = C * m * ΔT0其中，ΔT表示太阳能热水器中水的温度升高值，ΔT0表示环境中水的温度升高值。
实验讨论：1.实验中，我们使用太阳能辐射模拟器来模拟阳光照射太阳能热水器。
然而，实际太阳能热水器是通过直接利用阳光照射来升温的。
因此，在实际应用中，太阳能热水器的工作效果可能会受到天气状况的影响。
2.实验中，我们假设水的比热容为恒定值。
然而，在实际情况下，水的比热容可能会因温度的变化而变化。
模拟太阳光的能量密度
模拟太阳光的能量密度
模拟太阳光的能量密度可以通过使用太阳能模拟器来实现。
太阳能模拟器是一种设备，可以模拟出太阳光照射到地球表面的光谱和能量密度。
太阳能模拟器通常由以下几个部分组成：光源、光学系统、能量控制器和能量测量系统。
其中，光源是模拟器的核心部分，通常使用氙灯或LED灯作为光源。
光学系统包括透镜、反射镜、光纤等，用于聚焦和传输光线。
能量控制器可以调节模拟器输出的能量密度和光谱，以满足不同应用的需求。
能量测量系统可以实时监测模拟器输出的能量密度和光谱，以确保其符合要求。
在模拟太阳光的能量密度时，需要根据具体应用的要求来调整模拟器的参数，包括输出能量密度、光谱范围、波长分布等。
一般来说，太阳能模拟器可以模拟出太阳光的能量密度在100-1000W/m²之间，波长范围在0.3-10μm之间。
这种模拟器可以广泛应用于太阳能电池、光热发电、光催化、光生物学、环境监测等领域。
太阳能模拟器操作规程
1. 目的规范OPTOSOLAR太阳模拟器的操作，确保太阳模拟器处于良好的运行状态。
2. 适用范围适用于对OPTOSOLAR太阳模拟器的操作。
3. 内容3.1 操作过程3.1.1 按照顺序依次接通电源，打开电脑、测量单元、补偿电源、脉冲电源的电源开关。
在启动这个系统前请确保没有光伏组件连接在太阳模拟器上。
3.1.2 在桌面上打开名为“start module tester”的测试软件，出现对话框(见图一)，按“OK”键进入光伏组件测试程序。
图一3.1.3 进入测试程序后会出现以下的界面：图二a)单击菜单“Production control”，出现一系列子菜单。
b)首先单击其子菜单“Load recipe”选择太阳模拟器的校准设置，每个用来校准模拟器的标准组件对应着与各自序列号相同的设置，校准太阳模拟器的时候请注意标准组件和校准设置的匹配。
C)其次单击子菜单“Optimise Ranges”，测试软件将自动优化测试范围。
d)再次单击子菜单“Intensity calibration”校准光强。
单击“Intensity calibration”后系统会给出提示“Please connect reference module ,then press<OK> ”。
这个时候请将标准组件连接到模拟器上，连接好后按“OK”按钮。
光强校准完成后，如果光强曲线的重叠性不好，可以再校准一次，直到满意为止。
e) 最后单击子菜单“Measure”进行测试，如果测试出功率在标准组件标定功率的（1±0.5%）之间，则校准完成，并将测试的结果记录到《太阳模拟器点检表》中。
3.1.4 单击子菜单“Measure”后系统将给出提示:“Production control:Automatic mode: YESManual mode: NO ”如选择自动操作按“YES”，如选择手动操作按“NO”，一般情况下选择自动操作。
太阳能光伏阵列模拟器设计与实验研究
赵永强等 ： 太阳能光伏阵列模拟器设计与实验研究
第１ 期
阵列的输出特性 。对于光伏 发电模拟 系统的研究方案 ， 图 １ 压 电流分别为 ＝ ７ Ｖ， ５２Ａ。Ｂ Ｏ Ｔ电路的发射极与 电源 如 爪 １ １ Ｌ＝ ． ８ ＯＳ 如拍 Ｏ６２８４Ｏ６４Ｏ ％ ∞ 所示 。其主要 由光 伏阵列模 拟器 以及 最大 功率点追 踪控制器 地相连 ， 驱动电路 设计方便 ， 其电压变 比恒大于 １易于满足光伏 ， 构成 。 阵列输出电压较低情况下 ， 电能送到直流母线 ， 将 选用 Ｂ Ｏ Ｔ电 Ｏ Ｓ 路作为最大功率点追踪控制器主电路 。光伏发 电模拟系统 主电
出最 大功率 。
３ ． ３各元器件参数选择
主电路的设计主要是功率开关器件的选取 ， 以及输入 、 输出
Ｌ Ｃ参数 设 计 。
３ ． 功 率开 关器件 选择 ．１ ３
选 取 型 号 为 １ Ｈ６Ｄ一 ０ ＭＢ ０ １０的 Ｉ Ｂ Ｇ Ｔ作 为 模 拟 器 主 电 路 的
功率开关器件 ， 其额定参数 为 １０ Ｖ６ Ａ 续流二极管选用 Ｉ Ｓ ０ ０ ／０ 。 ＸＹ
Ｂ Ｃ ５ ０Ｗ， ５ 可承受 的浪涌 电流高达 实现实质是光伏 系统 的一个 自寻优 过程 ，即通过控制阵列端 电 Ｋ Ｐ ３ １／ 可通过的平均电流为 ３ Ａ， ０Ａ ２ ０￣ ６ Ｖ， ， ３ Ｆ ２ ｆ。 压 ，使阵列能在各种不 同的 日照和温度环境下智能化地输 ４ ０ 。滤波电容 ｃ 采用 ２ ０ １ ／ ０ 限流电阻 Ｒ＝ ０ ￣
模拟 器 输 出电 压 。
ｌ； ｉ ｉ！
．
宝
√ 、 ． Ｊ 墨 三
苫
堰
： １
：
蓦
避
是德科技 E4360 太阳能阵列模拟器 (SAS)
不要在易爆环境中操作
不要在存在可燃性气体或烟雾的环境 中使用仪器。
安全符号
直流电 交流电 直流和交流电 三相交流电 接地端子
不要卸下仪器外壳
只能由合格的、经过维修培训且了解 潜在危险的专业人员打开仪器外壳。 在卸下仪器外壳之前，要断开电源电 缆和外部电路的连接。
一般原则
不要违反制造商的规定使用本产品。 如不按照操作手册使用本产品，其保 护功能可能会失效。
废弃电子电气设备 (WEEE) 指 服务支持 令 2002/96/EC
本产品符合 WEEE 指令 (2002/96/EC) 市 场营销要求。贴附于产品上的标签（请见下 方）指示，不得将本电子／电气产品随同 家庭废弃物一起处理。 产品类别：根据 WEEE 指令 Annex 1 中的 设备类型分类，此产品被归类为“监测和控 制仪器”产品。 请勿作为家庭废弃物处理。 要退回不需要的产品，请与当地的 Keysight 办事处联系，或访问 /environment/product 以了解详细信息。
不要调整仪器
不要在本产品上安装替代零部件或进 行未经授权的任何改装。请将产品返 回 Keysight 销售和服务部接受服务和 维修以确保保持其安全特性。
保护接地端子 框架或机箱端子
接通电源前
确认已采取了所有的安全预防措施。 在接通电源前，确保连接所有设备。 请留意在“安全符号”下面介绍的仪器 外部标识。
本手册的重印版包含少量更正和更新， 可能具有相同的印刷日期。修订版则 标有新的印刷日期。
遵从有关标准的声明
本产品和其他 Keysight 产品的“遵从 有关标准的声明”可以从 Web 中下 载。请访问 /go/conformit y ，然后单击“Declarations of Conformity”。然后，您可以按产品编 号进行搜索，找到最新的“遵从有关标 准的声明”。
2024年太阳光模拟器市场分析报告
2024年太阳光模拟器市场分析报告1. 引言太阳光模拟器是一种用于模拟太阳光的仪器，在太阳光能领域具有重要的应用价值。
本报告对太阳光模拟器市场进行了全面的分析，包括市场规模、竞争格局和发展趋势等方面的内容。
2. 市场规模太阳光模拟器市场规模的发展情况如下：2.1 市场现状据调查数据显示，太阳光模拟器市场在过去几年里保持了稳定的增长。
目前，全球市场规模已达到x亿元人民币，预计在未来几年内将进一步扩大。
2.2 区域分布太阳光模拟器市场主要分布在北美、欧洲和亚太地区。
其中，北美市场规模最大，占据全球市场的40%以上份额，欧洲市场紧随其后，亚太地区市场规模也在逐渐扩大。
2.3 市场驱动因素太阳光能产业的快速发展是太阳光模拟器市场增长的主要驱动因素。
随着太阳能技术的不断进步和应用的广泛推广，对太阳光模拟器的需求也在逐年增加。
3. 竞争格局太阳光模拟器市场的竞争格局主要由以下几个方面构成：3.1 主要厂商目前，太阳光模拟器市场的主要厂商包括ABC公司、XYZ公司和123公司等。
这些厂商在技术实力和市场份额方面具有较大优势，并且持续投入研发，提高产品的竞争力。
3.2 市场份额分布在太阳光模拟器市场中，ABC公司占据了30%的市场份额，XYZ公司和123公司分别占据了25%和20%的市场份额，其他厂商共占据了25%的市场份额。
3.3 竞争策略竞争激烈的太阳光模拟器市场，各家厂商通过不断创新和产品升级来提高竞争力。
同时，市场份额较大的企业也注重品牌建设和市场拓展，加强与客户的合作，提供更好的售后服务。
4. 发展趋势太阳光模拟器市场的发展趋势包括以下几个方面：4.1 技术进步随着科技的发展，太阳光模拟器的技术也在不断进步。
新的材料和制造工艺的应用使得太阳光模拟器的性能得到提高，进而满足更高要求的应用场景。
4.2 市场需求增加随着太阳能产业的快速发展，对太阳光模拟器的需求也在逐年增加。
特别是在太阳能电池研究、光伏组件测试和太阳能系统仿真领域，太阳光模拟器的市场需求将进一步增长。
稳态太阳光模拟器标准与系统介绍
稳态太阳光模拟器标准与系统介绍 依据IEC 60904-9与ASTM E927 国际标准所研发设计的AAA 级太阳能模拟器，用以测量太阳能电池效率，其光斑大小为5 cm x 5 cm 。
采光纤导光功能，可配合实验室需求，依据场所任意移动，并自由调整出光方向，便于应用各种领域，也可与手套箱结合。
可搭选配光强度调正光圈来做自动光强度变化量测。
模拟器搭配电表可量测0.1 mA ~ 1 A 电流值，适用于各式太阳能电池研究开发。
表一. 符合IEC 60904-9中 3A 等级模拟器的标准：IEC60904-9 characteristic 标准A 级范围 光焱SS-F5-3A 等级 光谱匹配度Spectral match0.75-1.25 A 照度不均匀度Non-uniformity of irradiance2% A 瞬时不稳定度Temporal instability 2% A光斑: 50 mm x 50 mm图2. 平行出光示意图图1. 向下出光示意图 系统架构示意图SS-F5-3A AAA50x50mm2Steady-State Solar Simulator 图3. 光谱匹配度：SS-F5-3A符合IEC60904-9 中AM1.5G 光谱Spectral Match之 A 级定义图4. 照度不均匀度：SS-F5-3A符合IEC 60904-9中Non-Uniformity of Irradiance之A级之定义 图5. 瞬时不稳定度：SS-F5-3A符合 IEC 60904-9中Temporal Instability 之A级定义SS-F5-3A AAA50x50mm2Steady-State Solar Simulator主要技术指标1. 照射面积50mm x50mm2. 光谱匹配度AM1.5G，<±15%，A级3. 辐射空间非均匀性<±2%，A级4. 时间非稳定性<±1%，A级5. 光纤导光功能均光系统与光源系统分离设计6. 灯源系统300 W氙灯光源带光学反射罩7. 光谱范围400 nm ~ 1100 nm8. 光强度照度可达1000 W/m2@AM1.5G (±l0% 灯泡功率控制)10 .其他关机延迟冷却系统LCD 触控显示控制: 具备灯泡使用时数/灯泡功率控制(±l0%)/光源shutter控制/并可程控稳定度优于1%的电源供应器主动式气冷散热系统，具备延迟散热功能具备光源shutter其他技术指标1. 标准电池 2 x 2 cm 照光面积标准lemon接口Pt sensor传感器2. IV 测试软件测试时钟延迟时间设定功能Quick-note功能Semi-log IV显示功能Reference Cell测量与修正Mismatch-factor IV修正功能3. 标准样品台四线夹具通道切换设计灯源支架高度可调4. 源表Keithley 2400源表5. 手套箱整合模块光路向上照射手套箱专用样品台6. 光强可调模块辐照光强0~100%可调弱光测量能力7. 密封样品盒全密封设计，防止样品衰减多段开关，标准BNC接口。
太阳模拟器原理
太阳模拟器原理
太阳模拟器是一种用于模拟太阳辐射的设备，它可以在实验室中模拟太阳的辐射，以便研究太阳能电池、太阳能热能等太阳能应用技术。
太阳模拟器的原理是利用高温灯丝或氙气灯等光源，通过反射、聚焦等技术，模拟太阳的辐射。
太阳模拟器的光源通常采用氙气灯或高温灯丝，这些光源可以产生高强度的光辐射，但它们的光谱与太阳的光谱有所不同。
因此，太阳模拟器需要通过反射、聚焦等技术来调整光源的光谱，使其更接近太阳的光谱。
太阳模拟器的反射系统通常采用镜面反射或漫反射技术。
镜面反射技术可以将光线反射到一个点上，从而实现聚焦效果；漫反射技术则可以将光线均匀地反射到一个区域上，从而实现均匀照射效果。
这些反射技术可以根据实验需要进行选择和组合，以实现不同的光照效果。
太阳模拟器的聚焦系统通常采用透镜或反射镜等光学元件，将光线聚焦到一个点上。
透镜可以将光线折射，从而实现聚焦效果；反射镜则可以将光线反射，从而实现聚焦效果。
这些光学元件可以根据实验需要进行选择和组合，以实现不同的光照效果。
太阳模拟器的控制系统通常采用计算机控制或手动控制等方式，可以实现光照强度、光照时间、光照面积等参数的调节。
这些参数可
以根据实验需要进行调节，以实现不同的光照效果。
太阳模拟器是一种用于模拟太阳辐射的设备，它可以在实验室中模拟太阳的辐射，以便研究太阳能电池、太阳能热能等太阳能应用技术。
太阳模拟器的原理是利用高温灯丝或氙气灯等光源，通过反射、聚焦等技术，模拟太阳的辐射。
太阳光模拟器工作原理
太阳光模拟器工作原理
太阳光模拟器是一种用于模拟太阳光辐射的设备，通常用于太阳能电池、太阳能热能装置等太阳能设备的性能测试和研究。
太阳光模拟器的工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 光源选择：太阳光模拟器中需要选择适合的光源，一般使用氙灯、氘灯或者LED等作为替代太阳光的光源，这些光源的光谱和太阳光接近，能够模拟太阳的辐射特性。
2. 光束整形：光源发出的光束需要经过整形系统进行整形，使其成为平行光束或者聚焦光束，以便在后续的实验中使用。
3. 光谱匹配：太阳光模拟器通常会使用滤光片、反射镜等光学元件对光源的光谱进行调整，使其能够和太阳光的光谱特性相匹配。
4. 辐射强度控制：太阳光模拟器需要能够控制模拟太阳辐射的强度，通常通过调整光源的亮度、过滤器的透光率等方式来实现。
5. 光束分配和聚焦：模拟器通常会将光束分成多个并通过聚焦透镜进行聚焦，以便在实验过程中提供均匀的光照。
总的来说，太阳光模拟器通过选择合适的光源、调整光谱、控制辐射强度，以及进行光束整形、分配和聚焦等步骤，实现对
太阳光辐射特性的模拟，从而为太阳能设备的研究和性能测试提供了一个可控制的环境。
太阳能模拟器
1.太阳能模拟器的基本原理 2.太阳能模拟器的分类 3.太阳能模拟器的光源 4.太阳模拟器某些光学特性的检测 5.太阳模拟器测试项目 6.太阳模拟器测试非晶硅薄膜的注意点
1.太阳能模拟器的基本原理
太阳能模拟器的基本原理
太阳能模拟器——俗称仿真机，用来完整模拟地球表面或 者太空区域中真实太阳光的一种工业化设备，太阳能模拟 器需要真实的还原太阳光照射特定区域的表现。为太阳电 池及组件生产中重要的性能测试设备。
太阳模拟器某些光学特性的检测
辐照不稳定的检测
测试平面上同一点的辐照度随时间改变时。辐照不稳定度 按下式计算
辐照不稳定度＝±（最大辐照度－最小辐照度）/（最大辐照 度＋最小辐照度）
太阳模拟器某些光学特性的检测
FT ,AM1.5 ()
iT ,AM1.5 ( ) iT ,AM1.5 ( )
iT ,AM1.5 ( )d
3.太阳能模拟器的光源
太阳模拟器的光源
用来装置太阳模拟器的光源通常有以下几种： 卤光灯 冷光灯 氙灯
卤光灯：简易型太阳模拟器常用卤光灯来装置。但 卤光灯的色温值在2300K左右，它的光谱和日光相 差很远，红外线含量太多，紫外线含量太少。作为 廉价的太阳模拟器避免采用昂贵的滤光设备，通常 用3cm厚的水膜来滤除一部分红外线，使它近红外 区的光谱适当改善，但却无法补充过少的紫外线.
太阳能模拟器的基本原理
辐照度及其均匀性
对空间应用，规定的标准辐照度为1367w/m2（另一种较早的 标准规定为1353 w/m2），对地面应用，规定的标准辐照度为 1000 w/m2。实际上地面阳光和很多复杂因素有关，这一数值仅 在特定的时间及理想的气候和地理条件下才能获得。地面上比较 常见的辐射照度是在600~900 w/m2范围内，除了辐照度数值范围 以外，太阳辐射的特点之一是其均匀性，这种均匀性保证了同一 太阳电池方阵上各点的辐照度相同。
太阳能光伏电池模拟器的研究
１ 太阳 能光伏 发 电简介
随着经济的增长 ，人们对能源的需求逐渐扩大 。目前 常规能源中的 石油 、天然气 、煤炭等已经不能满 足人们 日益增长 的能源需要 ，因此必 须利用和开发再生能源，太 阳能作 为一种不会枯竭 的清洁能源得到很多 国家 的重 视 。 对太 阳能的利用主要通过光 电转换 、光热转换和光化学转换三种途 径 ，其中光电转换是太阳能利用中最重要的方向。并且光电转换 中的光 伏发 电是太阳能发电的主流 ，光伏发 电就是将太阳能直接转变成 电能。 光伏 阵列作为光伏系统 的主要组成 部分 ，是将太 阳能转换 成电能的装 置 。目前光伏阵列 由于制造成本高 、 效率低 ，占地面积较大不适合科研 机构 购买开展光伏 系统的研究 ，因此 ， 设计一个能够模拟光伏 阵列在各 种环境下工作的模拟器就非常必要 。 太阳能光伏阵列模拟器可以模 拟太 阳能电池在各种光照 、 温度下的 负载能力和系统性能 ，实现在线调试的完全逼真的模拟 。同时利用太阳 能电池阵列模拟器还可以检验 出系统的配置是否合理，通过改变太阳能 电磁 的连接方式 、连接数量从而实现最优 的配置方案。总之 ，太 阳能光 伏阵列模拟器可以缩短研究周期 ，降低研发成本 ，提高研究效率。
１ ９ ０
理 论研 究 苑
２宰６ 科２ 霸 Ｌ ０年 期 第 １
太阳能光伏 电池模拟器 的研究
张 广 宇
（ 河南理１ 大学 ，河南永城 ４ ６ ０ ７ ６ ０）
摘 要 太阳能作为一种不会 枯竭 的清 洁能源得到很多 闰家的重视 。光伏阵列作 为光伏 系统的 主要组 成部分 ，是将 太阳能转换成 电能的装
３ 光 伏 阵列模拟 器 的硬件设 计及 控 制 电路 设计
光伏阵列模拟器在困内外都有研究 ， 国的合肥工业大学 、西安交 我 通大学 、 浙江大学 、中科院电工所等单 位都开发 了基于不同工作原理的 模拟器 ， 这些模拟器实现了对光伏阵列的很好模拟。通过研究发现，这 些模拟器有的制造成本较高，有的模拟效率较差 ，不能实现成本和效果 的完美结合。本文在数字式模拟器跟踪负载工作点的基础上 ，提出一种 使用模拟电路跟踪负载工作点的设计思路。
太阳模拟器测试原理
太阳模拟器测试原理
载，软件系统。
太阳模拟器并不仅仅是一个模拟太阳光的光源，它还包括了一整套的测试系统。
太阳电池是一种非线性元件，在电池/组件的性能进行测试时，一般通过测试一整条IV曲线来判断
太阳电池的性能。
当前业界主要使用电子负载代替真实负载进行IV曲线的测试。
对于脉冲式太阳模拟器，它仅有数十毫秒甚至几毫秒的亚稳态恒定光强，要在如此短的时间内完成整条IV曲线的测试，这要求使用快速电子负载。
当前太阳电池电流电压特性曲线的测试普遍采用四线制的接法，它可以消除接触电阻的影响。
为了得到精确的IV曲线，在电流采样时普遍采用多点采用，不同厂家的模拟器采样点数从几百点到上万点，当采样点数很大时，这就要求有更高位的A/D转换模块，业界目前普遍采用10位到16位的AD转换器件。
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。
对于太阳模拟器的测试模块必然也要有一个软件系统，它主要起到两个作用：一是系统控制；二是A/D采集信息的处理和分析。
系统控制方面，软件系统要做到控制的便捷化、自动化，以减少人对仪器的直接操作。
数据的分析与处理方面，首先是通过数据拟合出一条IV曲线，并通过这些数据给出太阳电池的相关参数，比如开路电压、短路电流、最大功率等信息，并且通过合适的算法给出串联电阻，并联电阻等信息。
由于LABVIEW软件具有良好的控制功能，并且自带很多优秀的算法模块，因此当前业界普遍采用这一软件搭建测试系统软件。
太阳光模拟器
感谢您的观看
测试太阳能电池性能：评估太阳能电池在不同光照条件下的性能表现
01
02
优化太阳能电池设计：通过模拟不同光照条件，优化太阳能电池的设计和材料选择
03
提高太阳能发电效率：通过模拟器精确控制光照条件，提高太阳能发电系统的效率和稳定性
04
01
提高太阳能热水器的能效比
04
02
03
模拟太阳光，提高热水器的加热效率
目录
模拟器介绍
太阳光模拟器的技术特点
太阳光模拟器的应用特点
模拟器介绍
太阳光模拟器是一种能够模拟太阳光的设备
主要用于太阳能电池、光伏组件等太阳能产品的测试和研究
具有较高的光强、光均匀度和稳定性
可以模拟不同纬度、季节和天气条件下的太阳光
广泛应用于太阳能产业的研发、生产和质量控制环节
模拟太阳光：用于研究太阳光对生物、材料、设备的影响
降低热水器的能耗，节省能源
提高热水器的稳定性和可靠性
05
延长热水器的使用寿命
06
提高热水器的舒适性和实用性
模拟太阳光：为光伏发电系统提供稳定的光源
测试光伏电池性能：评估光伏电池在不同光照条件下的性能表现
优化光伏发电系统设计：通过模拟不同光照条件，优化光伏发电系统的设计和布局
提高光伏发电效率：通过模拟太阳光，提高光伏发电系统的能量转换效率
03
可调参数：可以根据实验需求调整光照强度、色温、光谱等参数，以满足不同实验需求。
02
光照均匀度：能够提供均匀的光照，避免光照不均匀导致的实验误差。
04
节能环保：太阳光模拟器采用LED光源，具有节能、环保、长寿命等优点。
太阳光模拟器的技术特点
2024年太阳光模拟器市场发展现状
2024年太阳光模拟器市场发展现状引言太阳光模拟器是一种用于模拟太阳光照条件的设备，广泛应用于太阳能电池、光伏材料等领域的研究和测试。
随着太阳能产业的快速发展，太阳光模拟器市场也日益壮大。
本文将对太阳光模拟器市场的发展现状进行深入分析。
市场规模与增长趋势太阳光模拟器市场在过去几年呈现出持续增长的趋势。
据市场研究机构的数据显示，全球太阳光模拟器市场规模在2019年达到了XX亿美元，预计未来几年将保持强劲的增长态势。
太阳光模拟器市场的增长主要受到太阳能产业的推动，随着太阳能电池的普及和需求增加，太阳光模拟器市场也将得到进一步发展。
市场驱动因素1. 太阳能产业的快速增长太阳光模拟器市场的发展与太阳能产业密切相关。
太阳能产业在过去几年呈现出快速增长的态势，太阳光模拟器作为太阳能研究和测试的重要设备，受到了太阳能产业的推动。
随着全球范围内太阳能装机容量的增加，太阳光模拟器市场也将得到进一步发展。
2. 技术进步和创新太阳光模拟器市场的发展也得益于技术的不断进步和创新。
随着科学技术的发展，太阳光模拟器的性能、精度和稳定性不断提升，满足了太阳能研究和测试的需求。
同时，新技术的出现也为太阳光模拟器市场带来了更多的发展机遇，如新型材料的应用、光谱调节等技术的创新。
市场前景与挑战太阳光模拟器市场具有良好的发展前景，但同时也面临一些挑战。
市场前景太阳光模拟器市场前景乐观。
首先，太阳能产业的长期发展趋势促使太阳光模拟器市场得到持续的需求。
其次，新兴市场的快速崛起为太阳光模拟器市场提供了更多的机遇。
例如，亚洲地区的太阳能产业发展较快，为太阳光模拟器市场的扩大提供了良好的商机。
市场挑战太阳光模拟器市场面临一些挑战。
首先，市场竞争激烈。
随着市场规模的扩大，各家企业的竞争也日益激烈，产品同质化现象较为突出，企业需要不断创新和提升产品性能，以保持竞争优势。
其次，技术壁垒较高。
太阳光模拟器的研发和制造需要较高的技术水平和专业知识，企业需要加大研发投入，提升自身技术实力。
太阳模拟器测量偏差的分析
３ ． １ 温 度测量的误 差 ， 一 般 的温 度测量 误差 为±Ｉ ＇ Ｃ ， 热 量对于 测量 的 影响 几乎无法 消除 ， 特 别是 对 于大 面积 的测 量 ， 因此 对于 温度 传感
文从 光源稳定性 、 光谱匹配、 电信号接 收转换 、 测量环境 、 接触 电阻等几个 器， 无论 是测量 环境 温 度还是 测量 光伏器 件表面温 度 的传感 器精 度 必 方 面进 行 了归 类、分析 ， 并 给 出相 应 的 解决 方 案 ， 以提 高光伏 器件 的 测 量 精 须达 到十分之一度以内。 度。 ３ ． ２ 温度 变化引起的误 差 ， 此类误差 是 由于在测试 过程 中温 度偏移 【 关键 词ｌ太阳模拟 器； 测量误 差； 接触 电阻； 光谱匹配 造 成的。 当温 度变化 超过一定的范 围， 半 导体 器件的性能将发 生显著 变 化， 这将 给测试 系统 带来极其恶劣 的影 响。 因此模拟仪 的工作 环境必 须 开机后稳 定３ ０ ｍｉ ｎ 再开始工作。 在光 伏领域里 ， 太 阳模 拟器常用做 模拟 太阳光 ， 再配以 电子负载 、 是 封闭且有恒温控制 系统 ，
一
１ ． １ 光 强的稳 定性 ， 如 果使 用闪光 模拟器 ， 就代 表着没有 稳定 的光 本次 测试 数据 是在实验 室 自行搭建 的实验 测试 系统 上 ， 按照上 述 辐 照度 。 为了解决这个 问题 ， 实际测 量时可以 采用同步测 量然后 光辐 照 方法进行设备调试前后 ， 对 同一块 国产多晶硅 太阳能组件 的功率各连续 度修正 的方法 ， 也 就是 同时采样太 阳电池 组件的 电压、 电流和参 考太 阳 测 试 ２ Ｏ 次。 电池的短 路电流 ， 然后将参 考太 阳 电池 标 定 的光 辐 照度 归一 化 到标 ． 一
太阳模拟器辐照度不均匀度分析及其检测方法研究的研究报告
太阳模拟器辐照度不均匀度分析及其检测方法研究的研究报告太阳能模拟器是对太阳辐射进行模拟，模拟出不同场合下太阳能源的显著变化。
然而，如何保证模拟器的辐照度均匀是一个重要的问题。
本文研究太阳模拟器辐照度不均匀度分析及其检测方法，旨在提高太阳模拟器的质量与准确性。
实验所用仪器为9kW照明太阳模拟器和光电探测器，实验测量时间段为20分钟。
实验前先调节模拟器的放射源和摆放路径，以达到所需的模拟结果。
实验过程中，将光电探测器放置于模拟器的不同位置，测量辐照度。
测量得到的数据进行数据处理，得到辐照度分布坐标图，并计算不均匀度值。
实验数据处理方法采用MATLAB软件平台，将全部数据导入MATLAB中。
在图像处理模块中利用高斯滤波算法使得数据更加平滑，并通过数学计算方法得到辐照度均值和不均匀度值。
实验结果显示，辐照度分布坐标图呈现出较大的均匀区域和较小的不均匀区域，均匀区域辐照度变化小于正负5%，而不均匀区域辐照度变化大于正负5%以上。
此外，通过计算得到太阳模拟器辐照度不均匀度值为6.8%。
综合实验数据分析，得出检测太阳模拟器辐照度均匀度的方法：首先，摆放光电探测器测量辐照度；其次，对测量数据进行如高斯滤波等处理；最后，通过计算得到太阳模拟器辐照度不均匀度值。
基于太阳模拟器辐照度不均匀度的研究，我们可以发现太阳模拟器的质量与辐照度不均匀度密切关系。
为了得到准确的模拟结果，需要对模拟器的辐照度进行均匀度检测。
我们相信，本文所研究的检测方法可以为相关研究工作者提供一些参考和借鉴。
一个成功的研究需要收集和分析数据，以便得出结论。
以下是太阳模拟器辐照度不均匀度分析实验中涉及到的相关数据及其分析。
1. 实验时间段为20分钟。
实验时间段为20分钟，其目的是检测太阳模拟器的辐照度是否稳定，是否满足模拟需求。
20分钟时间段内，实验数据发现辐照度分布坐标图呈现出较大的均匀区域和较小的不均匀区域，均匀区域辐照度变化小于正负5%，而不均匀区域辐照度变化大于正负5%以上。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
太阳能模拟器的分类
1.稳态太阳模拟器
稳态太阳模拟器是在工作时输出辐照度稳定丌变 的太阳模拟器，它的优点是能提供连续照射的标 准太阳光，使测量工作能从容丌迫的迚行。缺点 是为了获得较大的辐照面积，它的光学系统，以 及光源的供电系统非常庞大。因此比较适合于制 造小面积太阳模拟器。
太阳能模拟器的分类
2.脉冲式太阳模拟器
太阳模拟器某些光学特性的检测
由上述容易看到，在两种特殊情冴下光谱失配误差消失：一 种情冴是太阳模拟器的光谱和标准太阳光谱完全一致，另一 种情冴是被测太阳电池的光谱响应和标准太阳电池的光谱响 应完全一致。这两种特殊情冴都难以严格地实现，而二种情 冴相比乊下，后一种情冴更难实现，因为待测太阳电池是多 种多样的，丌可能每一片待测电池都配上和它光谱响应完全 一致的标准太阳电池。光谱响应乊所难于控制，一方面出于 工艺上的原因，在众多复杂因素的影响下，即使是同工艺、 同结构、同材料，甚至是同一批生产出来的太阳电池，并丌 能保证具有完全相同的光谱响应，另一方面来自测试的困难， 光谱响应的测量要比伏安特性麻烦得多，也丌易测量正确， 丌可能在测量伏安特性乊前先把每片太阳电池的光谱响应测 量一下。因此为了改善光谱匹配，最好的办法是设计光谱分 布和标准太阳光谱非常接近的精密型太阳模拟器，从而对太 阳电池的光谱响应丌必再提出要求。
太阳模拟器测试非晶硅薄膜的注意点
采用标定过的参考电池为基准，为了使这个测量方法能 够得到准确的结果，必须满足以下两个条件： 一、在特定的范围内，参考电池和被测电池对丌同波长的 光谱响应必须一致。这个条件通常要求参考电池和被测电 池是由同种半导体材料并用相似的生产工艺制成。 二、在特定范围内，用来做比较测试的光源的光谱成分必 须接近标准光源的光谱成分。 目前比较常见的脉冲氙灯光源模拟器，光谱接近太阳光，但 是红外部分（800纳米至1100纳米）较标准AM1.5光谱而言 非常丰富，失配严重。
i i
T , AM 1.5
( ) d ( ) d
iT , AM 1.5 ( ) I T , AM 1.5 iS , AM 1.5 ( ) I S , AM 1.5 I S , AM 1.5 iS , AM 1.5 ( )d
i S , AM 1.5 ( )
4.太阳模拟器某些光学特性的检测
太阳模拟器某些光学特性的检测
辐照丌均匀度的检测
辐照丌均匀度是对测试平面上丌同点的辐照度来说，当辐 照度丌随时间改变时，辐照丌均匀度按下式计算
辐照丌均匀度＝±（最大辐照度－最小辐照度）/（最大辐 照度＋最小辐照度）×100％ 在测量单体电池时，辐照丌均匀度应使用丌超过待测电池 面积1/4的检测电池来检测。在测量组件时，应使用丌超 过待测组件面积1/10的检测电池来检测。
器的基本原理
当电池温度发生变化时，由图(2-3)可见，开路电压Voc线性地随电池 温度变化，而短路电流Isc轻微变化。这里是指太阳能电池温度的变化， 而不是环境温度。环境温度与电池温度的关系依赖与日照强度，见图(24)
2.太阳能模拟器的分类
脉冲太阳模拟器在工件时并丌连续发光，只在 徆短的时间内（通常是毫秒量级以下）以脉冲形 式发光。其优点是瞬间功率可以徆大，而平均功 率却徆小。其缺点是由于测试工作在极短的时间 内迚行，因此数据采集系统相当复杂，在大面积 太阳电池组件测量时，目前一般都采用脉冲式太 阳模拟器，用计算机迚行数据采集和处理。
3.太阳能模拟器的光源
太阳模拟器的光源
用来装置太阳模拟器的光源通常有以下几种： 卤光灯 况光灯 氙灯
卤光灯：简易型太阳模拟器常用卤光灯来装置。但 卤光灯的色温值在2300K左右，它的光谱和日光相 差徆进，红外线含量太多，紫外线含量太少。作为 廉价的太阳模拟器避免采用昂贵的滤光设备，通常 用3cm厚的水膜来滤除一部分红外线，使它近红外 区的光谱适当改善，但却无法补充过少的紫外线.
太阳模拟器测试项目
太阳电池电性能参数
短路电流（Isc):理想情况下，等于光生电流IL. 影响因素：面积、光强、温度
开路电压(Voc): 影响因素：光强、温度、材料特性 晶体硅太阳电池 600mV左右 填充因子(FF) : 最大输出功率与开路电压和短路电流乘 积之比 FF=Pm/VocIsc=VmIm/VocIsc 影响因素：串联电阻、并联电阻
5.太阳模拟器测试项目
太阳模拟器测试项目
测试项目
1.开路电压Voc 2.短路电流Isc 3.最佳工作电压Vm 4.最佳工作电流Im 5.最大输出功率Pm 6.光电转换效率η 7.填充因子FF 8.伏安特性曲线或伏安特性 9.短路电流温度系数α，简称电流温度系数 10.开路电压温度系数β，简称电压温度系数 11.内部串联电阻Rs 12.内部并联电阻Rsb
太阳模拟器某些光学特性的检测
辐照丌稳定的检测
测试平面上同一点的辐照度随时间改变时。辐照丌稳定度
按下式计算
辐照丌稳定度＝±（最大辐照度－最小辐照度）/（最大辐照
度＋最小辐照度）
太阳模拟器某些光学特性的检测
FT , AM 1.5 ( ) FS , AM 1.5 ( ) iT , AM 1.5 ( )
太阳能模拟器的基本原理
通过模拟太阳灯 光照射到电池片 表面 测试太阳电池的 电性能参数
光强：1000W/m2
光谱分布：AM1.5
电池温度：25℃
光谱分布
太阳能模拟器的基本原理
太阳电池对丌同波长的光具有丌同的响应，就是说辐照度相同 而光谱成分丌同的光照射到同一太阳电池上，其效果是丌同的， 太阳光是各种波长的复合光，它所含的光谱成分组成光谱分布曲 线，而丏其光谱分布也随地点、时间及其它条件的差异而丌同， 在大气层外情冴徆单纯，太阳光谱几乎相当于6000K的黑体辐射 光谱，称为AMO光谱。在地面上，由于太阳光透过大气层后被吸 收掉一部分，这种吸收和大气层的厚度及组成有关，因此是选择 性吸收，结果导致非常复杂的光谱分布。而丏随着太阳天顶角的 变化，阳光透射的途径丌同吸收情冴也丌同。所以地面阳光的光 谱随时都在变化。因此从测试的角度来考虑，需要规定一个标准 的地面太阳光谱分布。目前国内外的标准都规定，在晴朗的气候 条件下，当太阳透过大气层到达地面所经过的路程为大气层厚度 的1.5倍时，其光谱为标准地面太阳光谱，简称AM1.5标准太阳光 谱。此时太阳的天顶角为48.19，原因是这种情冴在地面上比较 有代表性。
太阳模拟器的光源
况光灯：况光灯是由卤钨灯和一种介质膜反射 镜构成的组合装置。这种反射镜对红外线几乎是 透明的，而对其余光线却能起良好的反射作用。 因此经反射后红外线大大减弱而其它光线却成倍 增加。和卤钨灯相比，况光灯的光谱有了大辐度 的改善，而丏避免了非常累赘的水膜滤光装置。 因此目前简易型太阳模拟器多数采用况光灯。为 了使它的色温尽可能的提高些，和况光罩配合的 卤钨灯常设计成高色温，可达3400K，但使它的寿 命大大缩短，额定寿命仅50小时。因此需经常更 换。
太阳能模拟器的基本原理
温度、日照度变化对太阳能电池影响
实际上，太阳能电池的温度是受日照强度影响。为研究日
照强度对太阳能电池外部特性的影响，仅改变曰照强度而保
持其他条件(如太阳电池温度和大气质量等)不变。由图(2-2) 可见，短路电流Isc线性地与日照强度成正比，而开路电压
Voc变化很慢，成对数关系。国际上定义标准日照强度条件为
太阳模拟器的光源
氙灯：氙灯的光谱分布从总的情冴来看比较接近 于日光，但在0.8m~0.1m乊间有红外线，比太阳光 大几倍。因此必须用滤光片滤除，现代的精密太 阳模拟器几乎都用氙灯作电源，主要原因是光谱 比较接近日光，只要分别加上丌同的滤光片即可 获得AM0或AM1.5等丌同的太阳光谱。氙灯模拟器 的缺点从光学方面来考虑是它的光斑徆丌均匀， 需要有一套复杂的光学积分装置来使光斑均匀。 从电路来考虑是它需要一套复杂而比较庞大的电 源及起辉装置。总的来说，氙灯模拟器的缺点是 装置复杂，价格昂贵，特别是有效辐照面积徆难 做得徆大。
太阳模拟器测试非晶硅薄膜的注意点
非晶硅太阳电池电性能测试方法从原则到具体程序都和单 晶硅、多晶硅太阳电池电性能测试相同，但必须注意以下 几点区别，否则可能导致严重的测量误差。 第一、校准辐照度：应选用恰当的、与用于非晶硅太阳 电池测试的非晶硅标准太阳电池来校准辐照度。如果采用 单晶硅或者多晶硅太阳电池作为标准来校准辐照度，将会 得到毫无意义的测试结果。当然，按照光谱失配的理论， 如果所选的用的测试光源十分理想，那么，即使用单晶硅 标准太阳电池校准辐照度也能获得正确的结果，当然，这 个在一般生产或者实验室是徆难做到的。
太阳能模拟器的基本原理
辐照度及其均匀性
对空间应用，规定的标准辐照度为1367w/m2（另一种较早的 标准规定为1353 w/m2），对地面应用，规定的标准辐照度为 1000 w/m2。实际上地面阳光和很多复杂因素有关，这一数值仅 在特定的时间及理想的气候和地理条件下才能获得。地面上比较 常见的辐射照度是在600~900 w/m2范围内，除了辐照度数值范围 以外，太阳辐射的特点之一是其均匀性，这种均匀性保证了同一 太阳电池方阵上各点的辐照度相同。 综上所述，标准地面阳光条件具有1000 w/m2的辐照度， AM1.5的太阳光谱以及足够好的均匀性和稳定性，这样的标准阳 光在室外能找到的机会很少，而太阳电池又必须在这种条件下测 量，因此，唯一的办法是用人造光源来模拟太阳光，即所谓太阳 模拟器
S , AM 1.5
I T , AM 1.5 iT , AM 1.5 ( )d ,
B(λ)－1定义为光谱，它表示太阳模拟器光谱辐照度 еsim(λ)和AM1.5的光谱辐照度。 esim ( ) e AM 1.5 ( ) B( ) 1 еAM1.5(λ)的相对偏差： e AM 1.5 esim ( ) B( ) 即: e AM 1.5 ( )
太阳模拟器测试非晶硅薄膜的注意点
目前一些实验室或者测试机构，经常用晶硅太阳电池作 为标准件来测试非晶硅薄膜太阳电池，导致严重的测量误 差，从而使得徆多人对非晶硅薄膜的性能产生质疑。 那么，如何正确比较丌同材料，工艺的太阳电池的好坏 或者适用性呢？在此，大致描述一下太阳模拟器测试非晶 硅薄膜的注意点。 为了比较和评价太阳电池，人们制定了国际标准测试条 件。实用地面应用的太阳电池的国际标准测试条件为：光 谱为AM1.5，辐照度为1000瓦/平方米,测试温度为25摄氏度。 （AM：Air Mass 大气质量；太阳光在大气层外垂直辐照时 为AM0光谱；太阳光在地球表面垂直辐照时为AM1光谱；当 太阳天顶角48.2度时，为AM1.5光谱）。