[发明专利]太阳能电池的量测系统和太阳光模拟器

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池的量测系统和太阳光模拟器。

背景技术

能源短缺的时代来临，因此太阳能模块无论在生产、制造、验证等各方面的市场将蓬勃发展。未来无论是在产线或验证单位，都需要具备太阳光模拟器的量测系统，因为太阳光模拟器无论在何时何地，都能提供稳定的光源。

太阳光模拟器是一种能够非常准确地重现阳光光谱分布的发光装置。太阳光模拟器对一些利用太阳能的产品的性能测试是不可或缺的，例如：太阳能电池转换效率的测试、和一些加速老化的测试等。因此，随着太阳能模块的需求日益蓬勃，使得太阳光模拟器的市场规模也逐渐加大。

太阳光模拟器的技术已经发展数十年了，市面上也有许多各式各样的产品，但大多是使用氙灯制作而成。这些产品均具有寿命短、价格昂贵等的缺点。一种以白炽灯与氙灯为组合光源的太阳光模拟器的现有技术，其模拟光源是利用滤波片滤掉氙灯的红外光，再加上白炽灯所发出的红外光。这样的组合，使其模拟光的频谱分布接近太阳光的实际光谱。但是这样的发光装置其机构复杂，且氙灯的寿命短、高耗电、价格高，使得使用上仍不够具有效益。

另一种也是使用氙灯为光源的闪光式太阳光模拟器的现有技术。此项装置能提供如闪光灯般地模拟太阳光闪光，使用一般的氙灯约可闪光10万次。除使用氙灯的缺点外，此装置无法用在可靠度测试上，例如加速老化实验或光浸润实验(light soaking test)，且进行太阳能模块测试时，必须在极短时间内完成测试，这样的装置会提高量测成本。

此外，一种现有量测方法其使用闪光式太阳光模拟器，搭配照度监控、电子负载等系统进行太阳能电池电性量测。该方法利用短波长脉冲的太阳光模拟器进行太阳能电池的电性量测。该太阳光模拟器的光源为脉冲形式，其闪光脉冲长度1～100ms。

发明内容

本发明提供了一种用于太阳能电池的量测系统。本发明的一个实施例揭示了一种量测系统，其包含光源产生装置、支撑装置及量测装置。光源产生装置被建构以产生光源，该光源产生装置包含多种发出不同波长的发光二极管，其中该光源产生装置的发光频谱符合预定规范。支撑装置被建构以置放待测物。量测装置被建构以量测该待测物受该光源照射后所产生的电流及电压大小。

本发明提供了一种太阳光模拟器，其包含散热系统、支撑装置、光源阵列及光学系统。该支撑装置被建构以置放待测物。该光源阵列附着于该散热系统且被建构以产生光源且该光学系统被建构以提高该光源阵列照射在该待测物上的均匀度；其中该光源阵列是由多种发出不同波长的发光二极管所构成，且该光源阵列的发光频谱符合预定规范。

本发明提供了一种太阳能电池老化测试系统，其包含散热系统、支撑系统、光源产生装置、照度量测装置和温度量测装置。该光源产生装置附着于该散热系统且被建构以产生光源，其中该光源产生装置包含多种发出不同波长的发光二极管，且该光源产生装置的发光频谱符合预定规范。该散热系统被建构以附着于光源产生装置。该支撑装置被建构以置放受该光源照射的待测物。此外，该照度量测装置被建构以监测该光源的照度，而该温度量测装置被建构以量测该待测物的温度。

附图说明

图1例示太阳能电池的量测系统；

图2例示LED阵列排列方式示意图；

图3例示稳定电流输出条件下的照度变化情形；

图4例示瞬间电流输出条件下的照度变化情形；

图5例示结合本发明的一个实施例的LED阵列元素的封装示意图；

图6例示结合本发明的一个实施例的负载元件的电路示意图；以及

图7例示结合本发明的另一实施例的负载元件的电路示意图。

【主要元件符号说明】

100                 量测系统

101                 光源产生装置

1011                散热鳍片

1012                光源阵列

1013                积分柱

1014                栅式积分柱

102                 支撑装置

103                 量测装置

1031                照度量测装置

1032                温度量测装置

1033                电流量测装置

1034                电压量测装置