太陽能模擬器技術(shù)發(fā)展

1、太陽模擬器技術(shù)發(fā)展,上海赫爽太陽能科技有限公司 張潤沛 2009年05月05日,本報(bào)告的議題,1、太陽能電池/組件測試原理 2、太陽模擬器種類 3、太陽模擬器要求 4、模擬器光譜對測試結(jié)果的影響 5、如何實(shí)現(xiàn)高等級的光譜 6、如何實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測試太陽電池(組件) 7、ff，pm，rs，rsh等參量之間理論關(guān)系 8、特殊測試結(jié)果的理論解釋 9、中國模擬器的發(fā)展現(xiàn)狀 10、模擬器未來發(fā)展的方向預(yù)測 11 、太陽模擬器的選擇 12、上海赫爽太陽能產(chǎn)品介紹及特點(diǎn),1、太陽能電池/組件測試原理,iec60904-1 pv電流電壓特性測試,2、太陽模擬器種類,3、太陽模擬器要求,iec60904-9 太陽模擬

2、器的要求,4、光譜對測試結(jié)果的影響,模擬器的發(fā)光光譜與太陽電池的光譜響應(yīng)決定了太陽電池的短路電流和其他性能參數(shù),4、光譜對測試結(jié)果的影響,光譜影響模擬器的線性度 光譜失配造成模擬器使用時(shí)需要為不同光譜響應(yīng)的被測電池和組件準(zhǔn)備不同的標(biāo)準(zhǔn)太陽電池和組件,5、如何實(shí)現(xiàn)高等級的光譜,氣體光源實(shí)現(xiàn)高等級光譜的條件: 氣體放電時(shí)要有高電流密度5400a/cm3以上 高電壓梯度,5、如何實(shí)現(xiàn)高等級的光譜,充氣氣體分子量要大，電離電位與激發(fā)點(diǎn)位接近，并在放電時(shí)充分電離 充氣氣體的氣壓要足夠高 例如200mm汞柱 放電色溫要高,5、如何實(shí)現(xiàn)高等級的光譜,5、如何實(shí)現(xiàn)高等級的光譜,專利技術(shù)的lc網(wǎng)絡(luò)充放電技術(shù)（專

3、利號(hào)：zl20031010813.1） 采用長弧高氣壓氙燈，放電電流密度6000a/cm2， 采用預(yù)燃技術(shù)，放電前氣體充分電離。,6、如何實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測試太陽電池,a 、對模擬器的要求 幅照光均勻性高，幅照光穩(wěn)定性高， 線性度好（光譜匹配度高）， 電子負(fù)載線性度好及 嚴(yán)格的四線制測試,6、如何實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測試太陽電池,b 、對標(biāo)準(zhǔn)電池/組件的要求 標(biāo)準(zhǔn)電池/組件iv性能數(shù)據(jù)是在stc條件的準(zhǔn)確值，并要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)必須校驗(yàn),標(biāo)準(zhǔn)電池要求,標(biāo)準(zhǔn)電池組件要求,6、如何實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測試太陽電池,c、 對測試環(huán)境的要求： 溫度25左右或已知電池準(zhǔn)確的溫度系數(shù),7、ff，pm，rs，rsh等參量之間理論關(guān)系,利用w函

4、數(shù)建立太陽電池的iv模型,7、ff，pm，rs，rsh等參量之間理論關(guān)系,7、ff，pm，rs，rsh等參量之間理論關(guān)系,7、ff，pm，rs，rsh等參量之間理論關(guān)系,8、特殊測試結(jié)果的理論解釋,iv曲線臺(tái)階解釋的理論模型,8、特殊測試結(jié)果的理論解釋,iv曲線臺(tái)階的理論結(jié)果,9、中國模擬器的發(fā)展現(xiàn)狀,中國的模擬器占據(jù)的國內(nèi)絕大多數(shù)市場 中國的模擬器靠性價(jià)比的優(yōu)勢正沖擊國際太陽光伏裝備市場 技術(shù)參數(shù)與國外相差無幾 價(jià)格比國外極其低廉 自動(dòng)化程度比國外弱 品牌知名度較國外弱,10、模擬器未來發(fā)展的方向預(yù)測,技術(shù)指標(biāo)大幅提高 光譜等級大幅提高，可能改變現(xiàn)有iec標(biāo)準(zhǔn)對光譜等級的定義 重復(fù)度將達(dá)到0

5、.1%-0.05%，甚至更高 線性度大幅提高，改變目前模擬器需要多塊標(biāo)準(zhǔn)電池才能使用的現(xiàn)狀 單體電池測試儀的夾具水平大幅提高，測試接觸電阻大大降低,10 、模擬器未來發(fā)展的方向預(yù)測,新型模擬器層出不窮 超薄模擬器 led模擬器 工業(yè)化寬光譜模擬器（300-2000nm） 模塊化模擬器（光伏計(jì)算機(jī)集成制造）,11 、如何選擇太陽模擬器,a . 模擬器級別選擇： 一般有a,b,c等級別，級別的區(qū)分主要是從光譜匹配度（spectral match）、幅照光空間分布均勻性（irradiance uniformity）、幅照光時(shí)間穩(wěn)定性（temporal stability）這三個(gè)方面，其中，光譜匹配度

6、是關(guān)鍵和難點(diǎn)。 b . 測試量程精度要求 儀器對不同規(guī)格的太陽能電池或組件的測試精度滿足需求否. c.模擬器幅照面積的選擇 模擬器幅照面積是否滿足不同的太陽能電池或太陽能電池組件測試要求,11 、如何選擇太陽模擬器,e. 幅照光強(qiáng)度范圍的選擇： 輻照光強(qiáng)度的能否滿足測試的需要，光強(qiáng)是否寬范圍可調(diào)節(jié)； f. 輻照光方向的選擇： 輻照光是側(cè)向，下向，或者上向輻照，跟生產(chǎn)流水線能否適配 g. 模擬器儀器使用環(huán)境的要求的選擇 模擬器儀器使用環(huán)境的要求是否與生產(chǎn)環(huán)境要求適合,是否另行設(shè)置獨(dú)立測試環(huán)境;,11 、如何選擇太陽模擬器,h. 操作穩(wěn)定可靠性,方便性 儀器的操作使用要求低,操作簡單 i.儀器測試

7、功能 測試儀器除了正常測試功能外,還有其他功能否 j. 生產(chǎn)商的售后服務(wù)與技術(shù)發(fā)展能力 生產(chǎn)商售后服務(wù)態(tài)度,能力,易損件價(jià)格合理與否 產(chǎn)品的后續(xù)開發(fā)與產(chǎn)品升級技術(shù)能力,少子壽命分析儀 hs-l1 單次閃光單體太陽電池測試儀 hs-c1系列 單次閃光太陽電池測試分選機(jī) hs-c2系列 單次閃光大面積太陽模擬器 hs-m1, hs-m2系列 便攜式pv方陣測試儀 hs-a1系列,太陽模擬器,上海赫爽公司的主要產(chǎn)品,赫爽公司主要產(chǎn)品 適用領(lǐng)域,同時(shí), lc電容電感網(wǎng)絡(luò)電源保證了光強(qiáng)在4ms或60ms數(shù)據(jù)采集期間的穩(wěn)定性,使瞬時(shí)不穩(wěn)定度達(dá)到=1%,可達(dá)到iec60904-9的a級。, 模擬光重復(fù)性好；

8、,氙燈電源采用多級lc電容電感網(wǎng)絡(luò)充放電系統(tǒng),利用電容電感特性,實(shí)現(xiàn)對氙燈的穩(wěn)定高電壓,大電流放電供電.產(chǎn)生足夠?qū)挼姆€(wěn)定脈沖方波光, 氙燈閃光穩(wěn)定性好與燈壽命長;氙燈采用預(yù)燃,確保氙燈閃光的穩(wěn)定性與保證燈的壽命;,赫爽公司 hs-c1/c2/m1/m2 系列產(chǎn)品的特點(diǎn),iec609049 氙燈與am1.5的光譜失配, 模擬光與太陽光譜重合度高；光源采用氙燈，保證氙燈模擬光的光譜匹配度達(dá)到到符合am 1.5 iec60904-9的class b，濾光修正后可達(dá)class a;,赫爽公司 hs-c1/c2/m1/m2 系列產(chǎn)品的特點(diǎn),赫爽aaa級模擬器的光譜失配度0.88-1.11優(yōu)于iec cl

9、ass a,hs系列產(chǎn)品太陽能模擬器等級,赫爽公司 hs-c1/c2/m1/m2 系列產(chǎn)品的特點(diǎn),10ms光源閃光期間光強(qiáng)曲線 (光強(qiáng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)保持超4ms),100ms光源閃光期間光強(qiáng)曲線 (光強(qiáng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)保持近60ms),脈沖方波光寬，并平穩(wěn)；脈寬最高可達(dá) 100 ms,可測薄膜太陽電池/組件;數(shù)據(jù)采集測試期間光強(qiáng)的不穩(wěn)定=1%,赫爽公司 hs-c1/c2/m1/m2 系列產(chǎn)品的特點(diǎn), 海量測試數(shù)據(jù)，v-i曲線真實(shí)還原，測試結(jié)果精度高；嵌位式線性電子負(fù)載，四線制測試原理，高速多路同步采集，測試掃描數(shù)據(jù)量大，vi曲線還原真實(shí)，測試結(jié)果的短路電流，開路電壓，最大功率，最大功率點(diǎn)電壓，最大功率點(diǎn)電流，填

10、充因子，轉(zhuǎn)換效率等重復(fù)性好，參數(shù)的測試重復(fù)度都優(yōu)于0.5%;,一臺(tái)儀器,多量程測試選擇;多種量程滿足各種不同類型電池/組件測試,提高測試精度; 儀器運(yùn)行穩(wěn)定可靠；高性能大廠元件與部件,使整臺(tái)設(shè)備的可靠性高，運(yùn)行穩(wěn)定; adlink專業(yè)工控機(jī),保證測試速度,系統(tǒng)的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性,赫爽公司 hs-c1/c2/m1/m2 系列產(chǎn)品的特點(diǎn), 軟件功能強(qiáng)大；各種分檔方式、打印輸出與數(shù)據(jù)文件儲(chǔ)存、輸出方式; 軟件界面友好；對操作人員要求不高，操作方便;,赫爽公司 hs-c1/c2/m1/m2 系列產(chǎn)品的特點(diǎn), 設(shè)備環(huán)境要求低；一般工業(yè)環(huán)境就能滿足設(shè)備環(huán)境要求,不需專用測試環(huán)境; 性價(jià)比高;設(shè)備的功能豐富，售價(jià)合理;, 與國外同類產(chǎn)品相比，性價(jià)比、售后服務(wù)的優(yōu)勢明顯；華南地區(qū)并設(shè)有分支服務(wù)機(jī)構(gòu);大陸外設(shè)置產(chǎn)品服務(wù)代理機(jī)構(gòu); 終身服務(wù);軟件免費(fèi)升級，硬件終身升級服務(wù); 客戶個(gè)性化產(chǎn)品生產(chǎn);模擬器的功能和結(jié)構(gòu)可按廣大客戶要求訂制！,赫爽公司