太阳模拟器光谱测量
太阳模拟器作为光源,在某种意义上说,可以等同于太阳光源,可以模拟太阳光照射。太
阳模拟器广泛应用于太阳能电池特性测试,光电材料特性测试,生物化学相关测试,光学
催化降解加速研究,皮肤化妆用品检测,环境研究等。
随着太阳能光伏产业的蓬勃发展,太阳能模拟器的光谱匹配性能测试也越趋重要。针对大
多数采用脉冲氙灯作为光源的设备,最理想的测试状态是采集一个脉冲周期内不同时间点
的绝对辐射光谱,进而判断该太阳能模拟器的光谱等级。目前采用微小型的光纤光谱技术是
实现太阳能模拟器光谱测量最简单可靠的方法。
设备和方法
1、稳态光谱采集
根据 IEC60694-9 标准要求,太阳模拟器有效光谱范围是 400-1100nm,这就需要光谱测
试设备可同时采集到
400-1100nm 范围的绝对光谱数据,并且在整个波段范围内都具有较高
的信噪比,以保证测试数据的可靠性。荷兰
Avantes 公司的 AvaSolar 光纤光谱仪,采用高信
噪比的薄型背照式
CCD 探测器,其在 200-1100nm 均具有良好的光谱响应,以确保得到高
质量的光谱数据。同时该套系统出厂时就进行了
NIST 可溯源的绝对辐射标定,可直接得到
稳态的模拟器的辐照度光谱信息。
2、 瞬态光谱采集
基于 AvaSolar 光谱仪特有的快速采集功能,也可应用在瞬态模拟器的光谱检测中 。
AvaSolar 最多可实现每秒钟 450 幅光谱的采集,不管模拟器的工作模式是单次脉冲、多次频
闪,无论脉冲弛豫时间是小到
2ms,还是较长的 6s,AvaSolar 系统均可得到真实可靠的辐
照度数据。
3、光谱匹配度
太阳模拟器的光谱匹配度是指在
6 个指定光谱范围内强度积分的百分比。任何与标准光谱的
偏离百分比都必须在一定的范围内,这也正是衡量太阳模拟器等级的一项标准。对于
A 类
太阳模拟器,光谱匹配度必须在
75% - 125%之间。