Un simulateur solaire reproduit la lumière du soleil, son spectre, intensité, et l'uniformité, Ainsi, les cellules et matériaux photovoltaïques peuvent être testés sous contrôle, conditions reproductibles. Un Simulateur solaire LED le fait en combinant de nombreuses longueurs d'onde de LED dans un réseau accordable qui se rapproche de la norme Spectre de référence AM1.5G à peu près 300–1200 nm (et vers le SWIR pour une classification spectrale complète). Par rapport aux lampes à arc au xénon que les simulateurs utilisaient traditionnellement, Les LED offrent un contrôle spectral par canal, durée de vie bien plus longue, sortie stable instantanée, et pas de préchauffage de la lampe, c'est pourquoi ils dominent désormais les nouveaux équipements de test PV. Les performances sont évaluées par rapport CEI 60904-9 sur trois axes (correspondance spectrale, uniformité spatiale, stabilité temporelle), donnant la classe A/B/C familière, et “AAA” pour le meilleur dans les trois.

Comment fonctionne un simulateur solaire LED

Le spectre AM1.5G est la référence terrestre standard: la lumière du soleil atteignant le sol à une masse d'air définie, normalisé à 1000 W/m² (“un soleil”). Ce n'est pas plat, il s'élève à travers le visible, culmine dans le vert-rouge, et se termine à travers le proche infrarouge avec des creux d'absorption atmosphérique caractéristiques.

Un simulateur de LED reproduit cette forme en combinant de nombreux canaux LED à bande étroite, chaque puissance contribuant dans sa bande, et équilibrer leurs courants de commande jusqu'à ce que la sortie additionnée corresponde au spectre de référence bande par bande. Parce que chaque canal est contrôlable indépendamment, le spectre peut être réglé, atténué, et même modulé pour simuler différentes conditions (nuage, heure de la journée, Spectres spatiaux AM0). Le réseau est disposé et diffusé pour uniformité spatiale à travers le plan de test et piloté par une électronique stable à courant constant pour stabilité temporelle, les deux autres critères de notation.

Applications

Tests de cellules et modules photovoltaïques

L'utilisation principale. Les simulateurs mesurent l’efficacité d’une cellule ou d’un module, Courbe IV, facteur de remplissage, et coefficients de température sous un éclairage normalisé à un seul soleil. Précis correspondance spectrale est important car la réponse d’une cellule dépend de la longueur d’onde, un simulateur trop bleu ou trop rouge biaise la lecture d'efficacité. Les cellules multi-jonctions et tandem rendent cela plus strict, puisque chaque sous-cellule répond à une bande différente, c'est là que les réseaux de LED à large spectre (UV à travers SWIR) gagner leur place.

Durabilité des matériaux et intempéries

Revêtements, textile, polymères, et les plastiques sont exposés à une lumière solaire simulée pour évaluer la résistance aux UV, solidité des couleurs, et vieillissement thermique/lumineux. Le UV et les parties NIR du spectre déterminent la plupart de ces tests de dégradation.

Validation du système solaire et de ses composants

Systèmes complets, panneaux, onduleurs, piles, sont soumis à des tests de résistance sous dynamique, éclairage à haute intensité pour valider la réponse dans toutes les conditions avant le déploiement sur le terrain.

Normes et classes de correspondance spectrale

Les simulateurs solaires LED sont classés sous CEI 60904-9 (et les normes ASTM E927 et JIS C associées 8912) sur trois critères indépendants:

• Correspondance spectrale, dans quelle mesure la sortie correspond à AM1.5G dans des groupes de longueurs d'onde définis.
• Non-uniformité spatiale, comment même l'irradiance est à travers le plan de test.
• Instabilité temporelle, la stabilité de la sortie dans le temps.

Chaque critère est noté UN, B, ou C, donc un excellent simulateur est “AAA” (Classe A sur les trois). Les LED rendent la correspondance spectrale de classe A plus réalisable que le xénon à spectre fixe, car les canaux individuels peuvent être découpés pour remplir ou aplatir les bacs., et ils maintiennent facilement la stabilité temporelle avec un entraînement à courant constant.

Pourquoi les LED ont remplacé les lampes à arc au xénon

Tech-led fournit le UV, visible, IR/NIR, et SWIR Émetteurs LED utilisés pour construire des réseaux de simulateurs multi-longueurs d'onde. Pour la sélection des composants, fiches techniques, et des échantillons, contacter l'ingénierie dirigée par la technologie.

Questions fréquemment posées

Qu'est-ce qu'un simulateur solaire?

Un simulateur solaire est un appareil qui reproduit la lumière du soleil, son spectre, intensité, et l'uniformité, Ainsi, les cellules et matériaux photovoltaïques peuvent être testés sous contrôle, conditions reproductibles au lieu d'un ensoleillement réel variable. Il cible le spectre de référence standard AM1.5G à une intensité solaire (1000 W/m²).

Comment les simulateurs solaires LED reproduisent-ils la lumière du soleil?

Ils combinent de nombreux canaux LED à bande étroite couvrant l'UV jusqu'au proche infrarouge. (et SWIR pour une notation complète) et équilibrez la sortie de chaque canal jusqu'à ce que le spectre additionné corresponde à la référence AM1.5G bande par bande. Le contrôle indépendant des canaux permet le réglage, atténuation, et simulation de conditions dynamiques.

Quel est le spectre AM1.5?

AM1.5G (“masse d'air 1.5, mondial”) est le spectre de référence solaire terrestre standard, la lumière du soleil atteignant le sol à travers 1.5 ambiances, normalisé à 1000 W/m². C’est le spectre contre lequel les cellules photovoltaïques sont évaluées, donc le travail d'un simulateur est de le faire correspondre.

Que sont les simulateurs solaires de classe A, B, et notes C?

Sous CEI 60904-9, un simulateur est noté sur trois critères, correspondance spectrale, non-uniformité spatiale, et instabilité temporelle, chacun noté A, B, ou C. Un simulateur classé Classe A sur les trois est appelé “AAA,” la note la plus élevée. Les simulateurs de LED atteignent plus facilement la correspondance spectrale de classe A car les canaux individuels peuvent être coupés.

Pourquoi utiliser des LED au lieu de lampes au xénon dans les simulateurs solaires?

Les LED offrent un contrôle spectral par canal (vous construisez donc la forme AM1.5 plutôt que d'en filtrer une fixe), 20,000– Durée de vie de plus de 50 000 heures contre ~ 1 000 à 2 000 pour le xénon, sortie stable instantanée sans échauffement, et modulation rapide. Les lampes au xénon ont des pics NIR nets qui déforment la correspondance spectrale et dérivent à mesure qu'elles vieillissent..

De quelles longueurs d'onde un simulateur solaire LED a-t-il besoin?

Il a besoin d’une couverture sur tout le spectre solaire: UV (~350-400 nm), le plein visible (400–700 nm), et proche infrarouge (700–1100 nm) pour la réponse d'une cellule au silicium, s'étendant dans le SWIR (1100–1700 nm) pour une classification spectrale CEI complète et pour des cellules tandem/couches minces qui répondent au-delà de la portée du silicium.

Les simulateurs solaires LED peuvent-ils tester les cellules multi-jonctions?

Oui, et c'est un avantage clé. Les cellules multi-jonctions et tandem ont des sous-cellules qui répondent chacune à une bande différente, il est donc important de faire correspondre le spectre sur toute la gamme. Un réseau de LED à large spectre (UV à travers SWIR) avec le contrôle par canal, vous pouvez équilibrer les bandes dont chaque sous-cellule a besoin.

Guides associés

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