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    穩態太陽模擬器輻照均勻性設計合理的實現了光譜均勻性要求

    發布時間:2021-08-18      點擊次數:166
      穩態太陽模擬器輻照均勻性設計,輻照不均勻度是太陽模擬器的一項主要技術指標,它反應了輻照空間或者輻照面上各點的輻照度相對于整個輻照空間或者輻照面上輻照度平均值的偏差。對于采用雙光源的太陽模擬器,均勻性包含輻照均勻性和光譜均勻性兩層含義。為了實現有效輻照面上光譜均勻性的要求,需要對兩種光源按分別進行均勻性設計,這樣它們的疊加即可以在整個輻照面上同時滿足輻照均勻性及光譜配比要求。
      “熱斑效應”的解釋為:在一定條件下,一串聯支路中被遮蔽的太陽電池組件,將被當作負載消耗其他有光照的太陽電池組件所產生的能量。被遮蔽的太陽電池組件此時會發熱,這就是熱斑效應。但是上述解釋并不全面,其實形成熱斑的根本原因是,在一個串聯電路中,電池的工作狀態不一致,而造成這種“不一致”的,除了局部遮擋外,還可能是電池本身的缺陷或不同。使用紅外熱像儀可以簡便快捷檢測出組件熱斑。
      對于晶硅太陽能電池,小的遮擋也可引起大的功率損失。嚴重時,熱斑效應可導致電池局部燒毀形成暗斑、焊點熔化、柵線毀壞、封裝材料老化等損壞,甚至造成整個太陽能組件的報廢或重大火災。
      穩態太陽模擬器特點:普通長弧穩態氬燈光譜匹配性差但光強調節容易,金鹵燈光譜匹配性好但是光強調節困難,通過長弧氤燈與金屬鹵素燈結合的方式,既實現無需濾光片的C級匹配,又實現了可調的光強輸出。利用Tracepro軟件建立初始結構模型,然后通過宏編程方式對主要相關參數進行分析,可以進行輻照均勻性仿真與優化設計。
      通過一種燈的光強控制控制,可實現穩態太陽模擬器在600-1000W/m2范圍的輻照度可調輸出,并且通過半閉環控制可以實現*輻照穩定性要求。由于采用緊湊設計及鏡面反射,系統能耗為20kW,能量利用率為12%。
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