[实用新型]闪光太阳模拟器产生的直射模拟太阳光辐照量的测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及聚光太阳能光伏发电组件测试技术领域，特别是涉及一种闪光太阳模拟器产生的直射模拟太阳光辐照量的测量装置，或闪光直射辐照度计。

背景技术

通常用于产线光伏发电组件电性能测试的光源是闪光太阳模拟器。用于晶硅发电组件测试的闪光太阳模拟器的技术与产品已经十分成熟，也已经有相应的国际标准。用来测试评估太阳模拟器均匀性的辐照度计的探测器也是采用晶硅电池接收器组件。测试高倍聚光光伏发电组件电性能所用的太阳模拟器与测试晶硅发电组件的不同。前者需要直射太阳光(DirectNormalIrradiation)，后者却不然。国际标准IEC62670-3规定了高倍聚光光伏发电组件的室内闪光测试的标准测试条件(即1000W/m2，电池芯片温度25℃，光谱范围380-1800nm，AM1.5D)。描述了如何用太阳模拟器或户外测试平台来测试与标定高倍聚光光伏发电组件的功率。太阳模拟器是用来产生模拟太阳光的光源设备。模拟太阳光的光谱匹配性，瞬态稳定性，照度均匀性，准直性等与自然太阳光性能的匹配程度需要符合相关的国际标准。太阳模拟器是在实验室与生产线上测试高倍聚光光伏发电组件性能中使用的重要量测设备。太阳模拟器的光源有稳态的与闪光的两种。

目前国内认证测试机构采用一片适当尺寸的晶硅电池接收器作为光电探测器，通过量测短路电流(或转换为电压)来测量来自闪光太阳模拟器的入射光辐照度。但是这个方法存在两个问题：(1)晶硅电池接收器组件的光谱响应范围(380-1100nm)与高倍聚光化合物三结电池的光谱响应(380-1800nm)不同而产生的光谱失配测量误差；(2)为控制入射光的准直角，进入光束准直筒小孔光阑的辐照度很小而存在辐照度稳定性问题，这也产生一定的测量误差。

闪光太阳模拟器由闪光光源，闪光灯电源控制系统以及准直物镜等组成。闪光太阳模拟器灯源的闪光持续时间一般在3毫秒左右，因此用于稳态太阳模拟器或户外测试的常规直射辐照度计(DNImeter)不适合用于闪光太阳模拟器的直射辐照度的测试。图1所示为一种传统的基于晶硅电池探测器的闪光太阳模拟器的辐照度测试装置。它由晶硅电池1’(边长为a)，含小孔光阑的光束准直筒2’(边长为b，长度为h)，晶硅电池的短路电流量测系统等构成,入射半角度由下式所决定。

α=atan(a+b)2I]]>

为了控制入射光的准直角(如小于1度)，需要根据光束准直筒2’的长度，晶硅电池1’尺寸，选择适当的光束准直筒2’上的小孔光阑21’。当光阑小孔21’较小时，抵达晶硅电池1’上的辐照度也随之减小。由于来自太阳模拟器的入射光的照度均匀性的局限性(ClassB5％,ClassC10％),加上如果光阑小孔21’对准入射光的方位有一点变化，就会产生辐照度的测量误差。因此，这个闪光直射辐照度计很难满足闪光太阳模拟器的辐照度计的测量精度需求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种测量精度高的闪光太阳模拟器产生的直射模拟太阳光辐照量的测量装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：

本实用新型是一种闪光太阳模拟器产生的直射模拟太阳光辐照量的测量装置，由组件框架、聚光光学系统、三结太阳能电池芯片接收器和短路电流量测系统组成；所述的组件框架上端敞开、下端封闭；所述的聚光光学系统包括菲涅尔聚光透镜与二次光学元件，菲涅尔聚光透镜安装在组件框架的顶部敞开端，二次光学元件安装在三结太阳能电池芯片接收器的上表面且位于菲涅尔聚光透镜的正下方，三结太阳能电池芯片接收器安装在组件框架内腔底部中央；所述的短路电流量测系统通过导线与三结太阳能电池芯片接收器电连接。

所述的组件框架呈矩形。