一種輻照面積可調的短距離直射式太陽模擬器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于太陽能電池檢測裝置領域，尤其涉及一種輻照面積可調的短距離直射式太陽模擬器。
【背景技術】
[0002]太陽模擬器是模擬特定大氣質量環境下太陽輻照特性的室內光源裝置，在光伏電池領域的應用主要老化測試和電性能測試。老化測試是用太陽模擬器持續照射太陽電池一定時間后，對比太陽電池電性能在老化前后參數如短路電流、峰值功率等的變化；電性能測試是用太陽模擬器，模擬標準太陽輻照照射在太陽電池上，處理其輸出的電流、電壓信號，最后獲得被測電池的光電效率、短路電流、開路電壓、峰值功率等信息。太陽模擬器的主要指標是光譜與AMl.5標準的匹配度、輻照不均勻度和不穩定度，IEC將三個指標分別劃分為三個等級。
[0003]現有的技術方案所采用的太陽模擬器，在控制輻照均勻度和光譜匹配度上存在困難，且在使用過程中存在工序增加的問題，如中國專利CN103256572A公布了一種“大面積穩態太陽模擬燈陣”，采用光束直射方式在距離光源1200mm的短距離上擁有1700*2400 mm尺寸的超大輻照面，并采用模塊化設計，拆卸、安裝、調試方便。然而，在該結構中，每個光源未經過聚光罩準直的光線中的一部分，會以很大的傾斜角照射在輻照面上，這會使輻照均勻度和光譜匹配度的實現變得困難，最重要的是，任意的兩個光源，其各自對應的輻照區域會相互疊加、干擾，如果在該裝置中，添加或移除一個光源，整個輻照面的輻照分布會有劇烈的變化，所以輻照面的大小是不可調節的，此結構不能靈活應對太陽模擬器用戶對輻照面尺寸的不同要求。其次，在上述方案中，光源陣列位于被測太陽電池組件的側面，但實際上成品的太陽電池組件在生產線的履帶上傳輸時，受光面朝下并且距離水平地面I米距離，因此太陽電池組件在測試時必須被翻轉機構抓起、翻轉之后才可以測試，這就迫使此款太陽模擬器的用戶增加了設備數量和成本，并且因翻轉過程占用更多的時間而降低了測試效率。
【發明內容】
[0004]本實用新型旨在解決上述問題，提供一種輻照面積可調的、且使用方便的短距離直射式太陽模擬器。
[0005]本實用新型所述的一種輻照面積可調的短距離直射式太陽模擬器，包括殼體、反光體、光源、濾光裝置和光闌；其中濾光裝置包括濾光片安裝架和濾光片；所述濾光片安裝架上設置有用于安裝濾光片的開孔；所述反光體及光源均設置于殼體一端面的內表面上；前述濾光裝置設置于光源與殼體另一端面之間，且與殼體端面相平行；所述反光體、光源和濾光片的數量相等且位置在垂直方向上相對應；其特征在于:所述濾光裝置與殼體另一端面間設置有至少一個光闌；所述光闌上設置有通光口 ；所述通光口與前述光源的位置在垂直方向上相對應。
[0006]光源數量至少為一個，且打光方式為光線直射，無需經過箱體內部反射或散射，確保光線入射角度；當光源數量增加時可根據需要調整陣列排布，所述反光體可以是反光平面鏡、鋁、銀、噴涂材料、復合材料中的一種或它們間的任意組合。所述反光體的作用是將對應的光源的一部分光能匯聚、投射在對應的輻照區域，所述濾光片其作用是將光源的光譜分布過濾成接近AMl.5標準的光譜分布，所述光闌的作用是限制光線的傾斜角。
[0007]本實用新型所述的輻照面積可調的短距離直射式太陽模擬器，所述光闌上的通光口的形狀包括圓形和多邊形。
[0008]本實用新型所述的輻照面積可調的短距離直射式太陽模擬器，所述光闌上的通光口的形狀為不規則形狀。
[0009]本實用新型所述的輻照面積可調的短距離直射式太陽模擬器，所述殼體的另一端面設置為超白玻璃，用于密封箱體和承放太陽電池組件。
[0010]本實用新型所述的輻照面積可調的短距離直射式太陽模擬器，所述光源為氙燈。
[0011]本技術方案中，輻照面是指太陽能電池組件在太陽模擬器上測試時，其受光面所在的平面上一塊特定尺寸的區域；陣列排布包括在直線上等間距、同心圓環形、特定多邊形、亦或是三角形、四邊形、六邊形、以特定多邊形為最小重復單元的拓展圖形。
[0012]本實用新型所述的一種輻照面積可調的短距離直射式太陽模擬器，通過在濾光片與輻照面之間添加光闌的方法嚴格限制了光線傾斜角，使每個光源都對應有一個的輻照區域，此區域最多只受到直接相鄰的光源的輻照疊加。彼此不相鄰光源之間，其輻照區域沒有交集，這樣便降低了模擬器輻照均勻度和光譜匹配度實現的難度，并且可通過增減光源或通過調整光闌的出光尺寸以控制輻照面積，最終滿足用戶對太陽模擬器輻照面尺寸需求不同的要求。其次，本實用新型所述的輻照面積可調的短距離直射式太陽模擬器，其光源陣列可放置在輻照面的下方，也可靈活調整到輻照面上方，太陽電池組件從履帶上傳輸過來之后，不需要翻轉或升降，可直接測試，降低了成本和測試時間，有效提高了工作效率。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型所述光源位于輻照面下方時的側面剖視圖；
[0014]圖2為本實用新型所述光源位于輻照面上方時的側面剖視圖；
[0015]圖3為本實用新型所述光源位于輻照面下方時的俯視圖；
[0016]其中:1_殼體；2_反光體；3-光源；4_濾光片安裝架；5_濾光片；6-光闌；7-超白玻璃；8-太陽電池組件。
【具體實施方式】
[0017]本實用新型所述的一種輻照面積可調的短距離直射式太陽模擬器，包括殼體1、反光體2、光源3、濾光裝置和光闌6 ;其中濾光裝置包括濾光片安裝架4和濾光片5 ;所述濾光片安裝架4上設置有用于安裝濾光片5的開孔；所述反光體2及光源3均設置于殼體I 一端面的內表面上；前述濾光裝置設置于光源3與殼體I另一端面之間，且與殼體I端面相平行；所述反光體2、光源3和濾光片5的數量相等且位置在垂直方向上相對應；其特征在于:所述濾光裝置與殼體I另一端面間設置有至少一個光闌6 ;所述光闌6上設置有通光口 ；所述通光口與前述光源3的位置在垂直方向上相對應。
[0018]光源3數量至少為一個，當光源3數量增加時可根據需要調整陣列排布，所述反光體2可以是反光平面鏡、鋁、銀、噴涂材料、復合材料中的一種或它們間的任意組合。所述反光體2的作用是將對應的光源3的一部分光能匯聚、投射在對應的輻照區域，所述濾光片5其作用是將光源3的光譜分布過濾成接近AMl.5標準的光譜分布，所述光闌6的作用是限制光線的傾斜角。
[0019]本實用新型所述的輻照面積可調的短距離直射式太陽模擬器，所述光闌6上的通光口的形狀包括圓形和多邊形。
[0020]本實用新型所述的輻照面積可調的短距離直射式太陽模擬器，所述光闌6上的通光口的形狀為不規則形狀。所述殼體I的另一端面設置為超白玻璃7，用于密封箱體和承放太陽電池組件8。所述光源3為氙燈。
[0021]實施例，下面結合附圖對本實用新型做進一步描述，將光源3排布成2X4的陣列，所使用的限制光線傾斜角的光闌6如圖3所示。如圖1所示自下而上依次是設備殼體1、反光體2、光源3、濾光片5、濾光片安裝架4、光闌6、超白玻璃7，太陽電池組件8。所述反光體2是一塊鋁制拋光槽，所述光源3是直管氙燈，所述濾光片5是AMl.5的矩形基底，所述濾光片安裝架4是一塊有8個、與光源3位置對應的矩形窗口的金屬板材，所述光闌6有8個與光源3位置對應的矩形通光口。
[0022]任一光源3直接發出的光線或經過反光體2反射的光線，穿過濾光片5后，光譜分布與AMl.5的匹配度在0.9-1.1之間，光束再經過光闌6后，傾斜角較大的光線被攔截，光束在輻照面上形成一個與光闌6的通光口形狀相同的輻照區域，這個區域的輻照分布是中心強四周弱，與之直接相鄰的光源3也形成同樣的輻照區域，且相鄰的輻照區域間有交集，通過相鄰輻照區域的疊加，輻照強區和弱區互相補償，最終形成輻照不均勻度小于2%的輻照面。如需要增大輻照面，只需按照陣列規則增加反光體2、光源3、濾光片5等即可。
[0023]如圖2所不，可以將光源3設置于福照面上方，殼體1、反光體2、光源3、濾光片5、濾光片安裝架4、光闌6、超白玻璃7自上而下依次設置，此時太陽能電池組件可以放置在水平面上，其余使用操作過程與將光源3設置于輻照面下方時相同。
【主權項】
1.一種輻照面積可調的短距離直射式太陽模擬器，包括殼體(I)、反光體(2)、光源(3)、濾光裝置和光闌(6);其中濾光裝置包括濾光片(5)安裝架(4)和濾光片(5);所述濾光片(5 )安裝架(4 )上設置有用于安裝濾光片(5 )的開孔；所述反光體(2 )及光源(3 )均設置于殼體(I) 一端面的內表面上；前述濾光裝置設置于光源(3)與殼體(I)另一端面之間，且與殼體(I)端面相平行；所述反光體(2)、光源(3)和濾光片(5)的數量相等且位置在垂直方向上相對應；其特征在于:所述濾光裝置與殼體(I)另一端面間設置有至少一個光闌(6);所述光闌(6)上設置有通光口 ；所述通光口與前述光源(3)的位置在垂直方向上相對應。2.根據權利要求1所述的輻照面積可調的短距離直射式太陽模擬器，其特征在于:所述光闌(6 )上的通光口的形狀包括圓形和多邊形。3.根據權利要求1所述的輻照面積可調的短距離直射式太陽模擬器，其特征在于:所述光闌(6)上的通光口的形狀為不規則形狀。4.根據權利要求1所述的輻照面積可調的短距離直射式太陽模擬器，其特征在于:所述殼體(I)的另一端面設置為超白玻璃(7)。5.根據權利要求1或2或3或4所述的輻照面積可調的短距離直射式太陽模擬器，其特征在于:所述光源(3)為氙燈。
【專利摘要】一種輻照面積可調的短距離直射式太陽模擬器，屬于太陽能電池檢測裝置領域，包括殼體、反光體、光源、濾光裝置和光闌；其中濾光裝置包括濾光片安裝架和濾光片；濾光片安裝架上設置開孔；反光體及光源均設置于殼體一端面內表面上；濾光裝置設置于光源與殼體另一端面間，且與端面平行；濾光裝置與殼體另一端面間設置有至少一個光闌；光闌上設置通光口；通光口與光源位置相對應。通過在濾光片與輻照面間設置光闌限制光線傾斜角，降低模擬器輻照均勻度和光譜匹配度實現的難度，且可通過增減光源或調整光闌尺寸控制輻照面積，滿足輻照面尺寸的變化要求。光源可設置在輻照面下方或上方直接進行測試，降低了成本和時間，有效提高了工作效率。
【IPC分類】F21S8/00, F21V13/00, H02S50/15
【公開號】CN204629264
【申請號】CN201520383727
【發明人】馮云峰, 劉皎, 王水威, 趙孟鋼
【申請人】陜西眾森電能科技有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月4日