[发明专利]一种用于测试太阳能电池的太阳模拟器

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳模拟器，特别是一种用于测试太阳能电池的太阳模拟器，属于太阳能电池检测装置技术领域。

背景技术

目前，用于测试太阳能电池的太阳模拟器的质量主要取决于光源的辐照强度和均匀度上，光源中最接近太阳光的是氙灯，但氙灯属于点光源，需要将光源进行处理成平行均匀的光源，如中国专利201020177252.9《反射式太阳能模拟器》公开一种将氙灯的光源通过反射处理成均匀的光源，但反射结构相对来说较为复杂，反射装置精度要求较高，计算需要精确，制造难度大。随着LED技术的发展，人们开始采用LED作为太阳模拟器的光源，如中国专利200810025522.1《LED太阳模拟器》采用各种颜色的LED，通过调节LED的个数和LED的电流强度达到太阳光谱各个波段的光强，实现模拟太阳光谱，但由于LED属于单色光，需要对不同颜色的LED进行光学混合成模拟太阳光谱的复合光，因此需要光源非常多，而且需要一套光源复合系统和光源修正系统，结构复杂，造价高，同时由于LED的发热问题，容易造成LED的损坏，使得光源需要重新调整，使用不方便。中国专利201010291865.X《一种多镜和多光纤耦合的太阳能光模拟器光源》利用点光源发光在立体空间具有较宽发光张角的特点，采用多透镜和反射镜组合和光纤耦合的方式，实现光源能量的高效率利用和输出，但是透镜的数量繁多，排布方式复杂，占地面积大，成本高。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明设计一种结构简单，减少光源投入，满足辐照强度和光照均匀要求的，适合测试太阳能电池电性能的太阳模拟器，解决将光源变成辐照均匀的面光源技术问题。

为了实现以上任务，本发明采用的技术方案：设计一种用于测试太阳能电池的太阳模拟器，包括光源箱及其内的反射镜、凸透镜、滤光器及导光部件，主要技术特征是：导光部件，其一端为光纤束的输入端与滤光器连接；另一端为光纤输出端与光源箱顶部的挡板连接，挡板的上方装有太阳能电池测试平台，该平台的受光面设有与光纤束输出口对应的凹槽，光源由凸透镜聚光到滤光器，经光纤束均匀传输到太阳能电池的测试平台上。

光纤束呈点、线或回字形分布，光纤束的传输光谱为300-1900nm，可见光透过率大于85%。

光源为氙灯，光纤束的材质为石英或玻璃。

滤光器由支撑板安装在光源箱内；光纤束的一端集中，由固定板束缚在滤光器的支撑板上。

光源箱顶部的挡板由反光材料构成，且挡板与太阳能电池测试平台之间有一定的间距。

测试平台由带凹槽的透光玻璃制成，该透光玻璃的另一面为平面，用于放置太阳能电池。

测试平台是由两块超白玻璃构成的分体式平台，其中一块超白玻璃为平板玻璃，用于放置太阳能电池；另一块为带多个凹槽的玻璃，安装在挡板上，每个凹槽与光纤束中相应的光纤点或光纤条对应。

光源箱内装有多个光源及多套光学系统，光源箱的侧壁上装有抽风扇。

本发明产生的有益效果：光源采用氙灯，将光源先进行聚焦，然后采用导光技术将光源均匀分散到测试平台上，且测试平台的受光面设有与光纤对应的凹槽，使得光源具有均匀的面光源特点，满足辐照均匀和稳定的太阳能电池电性能测试要求，解决了普通光源辐照度分布不均匀的问题。

采用二次聚光技术，将光源的直射光和散射光均聚集起来，充分利用光源，光源损失少；灯具使用数量合理，对于光源的不一致性及辐照度均可方便控制，减少滤光器的投入，节约成本。

附图说明

图1：本发明的结构示意图。

图2：为图1中的A-A剖视图，光纤束10采用点式分布。

图3：为图1中的A-A剖视图，光纤束10采用线式分布。

图4：为图1中的A-A剖视图，光纤束10采用回字形式分布。

图5：本发明实施例2的示意图。

图6：本发明实施例3的示意图。

图1至图6中：1、光源箱，2、平面反射镜，3、抽风扇，4、凸透镜支撑板，5、滤光器支撑板，6、光纤固定板，7、超白玻璃，8、太阳能电池，9、挡板，10、光纤束，11、滤光器，12、凸透镜，13、氙灯，14、弧形反射镜，15、带多个凹槽的玻璃。

具体实施方式

实施例1