[发明专利]一种用于太阳能电池输出特性研究的加速试验装置

说明书

本发明属于太阳能电池技术领域，具体的说是涉及一种用于太阳能电池输出特性研究的加速试验装置。本发明的装置主要包括光源模拟模块、太阳能电池特性参数检测模块、辅助散热模块、电源模块、信息交互模块和控制模块。通过对LED阵列模块的编程控制，可实现对多种光照环境的模拟，主要模拟对象包括恒定光照模拟、昼夜交替时的光照变化、云层遮挡时的光照变化、太阳能电池表面积灰时的光照变化，以及各种不均匀分布条件下的光照变化等等。首先单片机发出控制指令给LED阵列，控制LED阵列开关来控制LED的亮灭，控制PWM调光电路来控制光强度，LED光源输出稳定后，单片机采集太阳能电池的输出特性曲线，采集的数据存储在存储模块中，通过通信模块发送给上位机。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体的说是涉及一种用于太阳能电池输出特性研究的加速试验装置。

背景技术

随着全球光伏发电装机量的迅猛增长，提高太阳能电池的发电能力、降低太阳能电池发电成本成为市场和研究机构普遍关注的问题。而太阳能电池性能的检测是相关研究工作中的一个重要组成部分。

目前，行业内进行太阳能电池性性能检测主要采用标准太阳光模拟系统。基于此类系统的性能检测仅能提供太阳能电池片在标准环境下(光强1000W/m2，环境温度25℃)的性能参数，如专利CN200810025522、CN201120157321、CN201510176550、CN201610158286和CN201521084076。

然而，由于太阳能电池面临的实际光照环境极其复杂，且容易受到干扰，如光伏电池片部分遮挡、表面积灰、昼夜交替，以及不均匀入射等因素，因此，如何有效快速评估太阳能电池的长期发电能力成为业界积极探索的问题。

专利CN201410377749提供了一种可调光照强度的光源系统，但其仅能够实现光照强度的调整，并不能模拟非均匀性的光照干扰，同时其控制系统并不能实现对昼夜更替等光照变化过程的模拟。

专利CN201510036277，提出了一种光致衰变检测装置，该装置通过控制放置在多角度旋转轴上的太阳能电池和具有高度可控的光源多角度旋转轴，来模拟实际中自然光的升降情况和色温变化，但其不能模拟非均匀性的光照干扰，同时不具备进行加速测试的条件。

综上所述，现有技术方案均未能实现在复杂光照条件下对太阳能电池的长期发电性能进行评估。

发明内容

本发明的目的是，为克服现有技术的缺陷，提供一种光照变化模拟和太阳能电池性能检测装置，实现可模拟各种光照变化环境，在具体实施中，变化共计862617600种光照变化。通过对太阳能电池加载这些光照变化环境，对其性能进行检测，可以实现对太阳能电池性能最全面的分析，同时通过对光照变化时间间隔的加速控制，可以有效的加快测试周期，大幅地提高测试效率。通过外置散热单元，最大限度的减小温度对LED输出功率的影响。

本发明的技术方案是：

一种用于太阳能电池输出特性研究的试验装置，其特征在于，包括光源模拟模块、太阳能电池特性参数检测模块、辅助散热模块、电源模块、信息交互模块和控制模块；

所述光源模拟模块用于模拟户外光照变化，为太阳能电池提供多种光照变化测试条件；所述光源模拟模块分别与电源模块和控制模块连接；

所述太阳能电池特性参数检测模块用于检测太阳能电池对外输出的特性曲线，所述太阳能电池特性参数检测模块分别与太阳能电池和控制模块连接；

所述辅助散热模块用于为光源模拟模块提供散热，保证光源模拟模块的稳定运行；辅助散热模块主要由金属制成的散热板，与光源模拟模块通过导热硅胶粘贴的铝基板，所述铝基板通过导热硅胶粘贴固定在散热板上，散热板上具有散热槽，所述散热槽上安装有风扇；

所述电源模块用于为光源模拟模块、太阳能电池特性参数检测模块、辅助散热模块、信息交互模块和控制模块提供电源；