太陽光を再現するソーラーシミュレーター, そのスペクトル, 強度, そして均一性, 太陽電池と材料を制御された状態でテストできるようにする, 再現可能な条件. アン LEDソーラーシミュレーター これは、多くの LED 波長を標準に近い調整可能なアレイに結合することによって行われます。 AM1.5G基準スペクトル おおよそ横切る 300–1200 nm (完全なスペクトル一致グレーディングのために SWIR に出力します). シミュレーターが従来使用していたキセノンアークランプとの比較, LED はチャンネルごとのスペクトル制御を提供します, はるかに長い寿命, 瞬時に安定した出力, ランプのウォームアップはありません, それが、彼らが現在新しい PV 試験装置を独占している理由です。. パフォーマンスは以下に基づいて評価されます IEC 60904-9 3つの軸で (スペクトル一致, 空間均一性, 時間的安定性), おなじみのクラス A/B/C が得られます, そして “AAA” 3つすべてにおいて最高のものを.
| スペクトルバンド | シミュレーターでの役割 | テクノロジー主導の LED |
|---|---|---|
| 紫外線 (350–400nm) | AM1.5の短波長端; 紫外線耐久性試験 | UV LED (365/405 nm) |
| 見える (400–700nm) | 太陽放射量のバルク; シリコンPV応答 | 可視LED |
| 近赤外線 (700–1100nm) | シリコンセル応答テール; スペクトル一致のキー | IR/NIR LED |
| SWIR (1100–1700nm) | タンデム/薄膜セルの適合性を拡張 | SWIR LED |
LEDソーラーシミュレーターの仕組み
AM1.5G スペクトルは標準の地上波基準です: 定められた気団で地面に到達する太陽光, に正規化される 1000 W/㎡ (“一つの太陽”). 平らではない, それは目に見えるものを通して上昇します, 緑と赤のピーク, 近赤外線では、特徴的な大気吸収ディップを伴って徐々に減衰します。.
LEDシミュレーターは、多数の狭帯域LEDチャンネルを組み合わせてその形状を再現します。, それぞれがそのバンド内で貢献するパワー, そして、合計された出力がバンドごとに基準スペクトルと一致するまで、駆動電流のバランスをとります。. 各チャンネルを独立して制御できるため、, スペクトルは調整できます, 薄暗くなった, さまざまな条件をシミュレートするために変調も可能 (雲, 時刻, AM0 空間スペクトル). 配列が配置され、拡散されます。 空間均一性 テストプレーン全体で安定した定電流電子機器によって駆動され、 時間的安定性, 他の 2 つの評価基準.
アプリケーション
太陽電池およびモジュールのテスト
主な用途. シミュレーターはセルまたはモジュールの効率を測定します, I-V カーブ, フィルファクター, 標準化された単一太陽照明下での温度係数. 正確な スペクトル一致 細胞の応答は波長に依存するため、重要です, シミュレーターが青すぎるか赤すぎると、効率の読み取り値にバイアスがかかります。. 多接合セルとタンデムセルではこれがさらに厳しくなります, 各サブセルは異なる帯域に応答するため、, ここに広スペクトル LED アレイが配置されます。 (UVからSWIRまで) 自分の地位を獲得する.
材料の耐久性と耐候性
コーティング, 織物, ポリマー, プラスチックは模擬太陽光にさらされ、耐紫外線性が評価されます。, 色堅牢度, 熱/光老化. The 紫外線 スペクトルの NIR 部分がこの劣化テストのほとんどを推進します。.
太陽光発電システムとコンポーネントの検証
フルシステム, パネル, インバータ, 電池, 動的環境下でのストレステストが行われています, 現場での導入前にさまざまな条件下での応答を検証するための高輝度照明.
標準とスペクトル一致クラス
LED ソーラー シミュレーターは次のようにグレードされています。 IEC 60904-9 (および関連する ASTM E927 および JIS C 8912) 3つの独立した基準に基づいて:
- スペクトルの一致, 定義された波長ビン全体で出力が AM1.5G にどの程度一致するか.
- 空間的不均一性, テスト面全体の放射照度がどの程度均一であるか.
- 時間的不安定性, 時間の経過とともに出力がどの程度安定するか.
それぞれの基準で評価されます a, B, または C, したがって、トップシミュレータは “AAA” (3つともクラスA). LED は、個々のチャネルをトリミングしてビンを埋めるか平坦にすることができるため、固定スペクトルのキセノンよりもクラス A のスペクトル一致を実現しやすくします。, 定電流駆動により時間的安定性を保ちやすい.
なぜLEDがキセノンアークランプに取って代わられたのか
| 要素 | LEDシミュレータ | キセノンアークランプ |
|---|---|---|
| スペクトル制御 | チャンネルごと, 調整可能な | 強いキセノンピークを含む固定スペクトル (フィルタリングが必要) |
| 一生 | 20,000–50,000時間以上 | ~1,000~2,000時間 (ランプ) |
| 準備し始める / 安定性 | インスタントオン, 安定した | ウォームアップが必要です; ランプが経年劣化するにつれて漂います |
| 変調 | 速い, チャンネルごとの調光 | 限定 |
| スペクトルピーク | スムーズ, 構築可能 | 鋭いNIRキセノン線がマッチを歪める |
テクノロジー主導の供給 紫外線, 見える, IR/NIR, そして SWIR 多波長シミュレータアレイの構築に使用される LED エミッタ. コンポーネントの選択について, データシート, とサンプル, お問い合わせ 技術主導のエンジニアリング.
よくある質問
ソーラーシミュレーターとは?
ソーラーシミュレーターは太陽光を再現する装置です, そのスペクトル, 強度, そして均一性, 太陽電池と材料を制御された状態でテストできるようにする, 変化する実際の太陽光ではなく、再現可能な条件. 1 太陽の強度での標準 AM1.5G 参照スペクトルをターゲットとしています。 (1000 W/㎡).
LEDソーラーシミュレーターは太陽光をどのように再現するのか?
UV から近赤外線までにわたる多くの狭帯域 LED チャンネルを組み合わせています。 (完全なグレーディング用の SWIR) 合計されたスペクトルがバンドごとに AM1.5G リファレンスと一致するまで、各チャンネルの出力のバランスをとります。. 独立したチャンネル制御によりチューニングが可能, 調光, および動的条件シミュレーション.
AM1.5スペクトルとは何ですか?
AM1.5G (“気団 1.5, グローバル”) 標準的な地上太陽基準スペクトルです, 地面に届く太陽光線 1.5 雰囲気, に正規化される 1000 W/㎡. それは太陽電池が評価されるスペクトルです, したがって、シミュレーターの仕事はそれを照合することです.
ソーラシミュレータクラスAとは, B, およびC評価?
IECに基づく 60904-9, シミュレータは 3 つの基準で評価されます, スペクトル一致, 空間的不均一性, そして一時的な不安定性, それぞれA評価, B, またはC. 3 つすべてでクラス A と評価されたシミュレーターは、 “AAA,” 最高級のグレード. 個々のチャンネルをトリミングできるため、LED シミュレータはより簡単にクラス A のスペクトル一致に達します.
ソーラーシミュレーターでキセノンランプの代わりにLEDを使用する理由?
LED はチャンネルごとのスペクトル制御を提供します (したがって、固定形状をフィルタリングするのではなく、AM1.5 形状を構築します。), 20,000–50,000時間以上の寿命に対し、キセノンの場合は約1,000~2,000時間, ウォームアップなしで瞬時に安定した出力が得られます, 高速モジュレーション. キセノンランプには鋭いNIRピークがあり、経年変化によりスペクトルの一致が歪みドリフトします。.
LEDソーラーシミュレータにはどのような波長が必要ですか?
太陽スペクトル全体をカバーする必要がある: 紫外線 (~350~400nm), 完全に見えるもの (400–700nm), そして近赤外線 (700–1100nm) シリコンセル応答用, SWIRへの拡張 (1100–1700nm) 完全な IEC スペクトル一致グレーディングおよびシリコンの範囲を超えて応答するタンデム/薄膜セル向け.
LEDソーラーシミュレータは多接合セルをテストできますか?
はい, それが重要な利点です. マルチジャンクション セルとタンデム セルには、それぞれが異なる帯域に応答するサブセルがあります。, したがって、全範囲にわたってスペクトルを一致させることが重要です. 広スペクトルLEDアレイ (UVからSWIRまで) チャネルごとの制御により、各サブセルが必要とする帯域のバランスをとることができます.
関連ガイド
- 産業用 UV LED ガイド, スペクトルの UV 部分
- SWIR LED照明ガイド, シリコンを越えてスペクトル一致を拡張
- LED波長ガイド: 紫外線から赤外線まで, フルスペクトルマップ
- マシンビジョン照明, 関連する多波長照明
渦巻いた1000-1750NM LED