大面積太陽模擬器輻照不均勻度A級(jí)指標(biāo)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李文

(1.電子信息測(cè)試技術(shù)安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽蚌埠，233010；2.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所，安徽蚌埠，233010)

0 引言

太陽模擬器是在室內(nèi)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)不同大氣質(zhì)量條件下太陽輻照特性的一種試驗(yàn)或定標(biāo)設(shè)備，是太陽電池測(cè)試系統(tǒng)中不可或缺的一部分。為方便工業(yè)流水線太陽電池快速測(cè)試需要，對(duì)下打光2m×1.1m的大面積太陽模擬器輻照不均勻度指標(biāo)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。確定了AM1.5G濾光片+勻光玻璃的設(shè)計(jì)思想，氙燈光源采用漫射方式，經(jīng)勻光玻璃特殊涂層進(jìn)行濾光，使太陽模擬器輻照不均勻度優(yōu)于±2%的A級(jí)要求。

1 太陽模擬器等級(jí)劃分

IEC60904-9：2007標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)太陽模擬器等級(jí)規(guī)范規(guī)定分為三個(gè)等級(jí)，如表1所示[1]。太陽模擬器等級(jí)以這三個(gè)指標(biāo)中最差等級(jí)評(píng)判，A級(jí)指標(biāo)意味著三個(gè)重要指標(biāo)全部滿足才達(dá)到A級(jí)。

表1 太陽模擬器的等級(jí)

2 大面積太陽模擬器光機(jī)結(jié)構(gòu)

光路結(jié)構(gòu)本著結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單、部件便于加工、成本低等原則設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了雙脈沖氙燈下打光的太陽模擬器光機(jī)結(jié)構(gòu)，檢測(cè)面積為2m×1.1m，如圖1所示。雙氙燈采用高功率氙燈，確保測(cè)試臺(tái)面足夠輻照強(qiáng)度；加裝AM1.5G濾光裝置，腔體內(nèi)部噴涂抗輻射的特殊反光涂層。再經(jīng)過中間特殊勻光裝置的勻光，使到達(dá)測(cè)試臺(tái)面的輻照不均勻度將優(yōu)于±2%以內(nèi)的A級(jí)的要求[2]。

圖1 大面積太陽模擬器光機(jī)結(jié)構(gòu)

3 A級(jí)光譜匹配度指標(biāo)

A級(jí)輻照不均勻度指標(biāo)實(shí)現(xiàn)必須保證光譜匹配度首先達(dá)到A級(jí)設(shè)計(jì)要求。脈沖氙燈的輻照度光譜與標(biāo)準(zhǔn)AM1.5太陽光譜存在一定的差異，需要增加AM1.5G濾光片進(jìn)行光譜修正。……