[发明专利]高强度单色光辐照的测量方法及装置

说明书

本发明涉及一种高强度单色光的测量方法及装置。其包括如下步骤：步骤1、准备单色光光源强度测定的感光元件，通过感光元件能得到感光测量信号S_dig；步骤2、运算模块根据感光测量信号S_dig，能得到单色光光源对应等效的标准太阳数X(Suns)，X(Suns)＝S_dig/(R_coef×A_Eff×e×Nph0)，其中，R_coef为感光元件的响应系数，A_Eff为感光元件的有效面积，e为电子电量，Nph0为等效标准光的光子流密度；步骤3、所述运算模块通过显示模块显示输出所得到的等效标准太阳数X(Suns)。本发明能实现高光强单色光的辐照测定，测量效率高，适应范围广，安全可靠，并且经运算将输出值显示为标准日光的倍数，更加直观。

技术领域

本发明涉及一种测量方法及装置，尤其是一种高强度单色光的测量方法及装置。

背景技术

由于标准太阳光准备的辐照存在光照强度的限制(约一个标准太阳光)，而在硅太阳电池行业出现了能产生高光强单色光的快速光衰设备及氢再生设备的需求。由于单色光和复色光机制的区别，此类设备的辐照强度无法利用常规的光度计进行辐照强度的测定。对于单色光，即为单一频率(或波长)的光，不能产生色散。然而，一般的光源是由不同波长的单色光所混合而成的复色光，所谓的“复色光”是指白光或太阳光经三棱镜折射能所分离出光谱色光--红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七个颜色。

目前，市场上测定光强的仪器称为照度计，采用硅二极管或光电管将光能转化为电能后，再测定光电流值可得到光强大小的相对值，通过校正即得到光强值，一般以Lux(勒克斯)或W/m²为计量单位。

在采用照度计进行光强测定时，主要有如下几个方面的情况：首先，光电管所用的光电材料(即探头)的光谱灵敏区的限制，所测得的光强只是该光谱灵敏区范围内的值，大致在380nm-780nm波长范围。其次，由于光电材料只能承受特定光强以下的辐照，因此其光强测试范围受到极大限制，通常能测试标准1个太阳数左右及以下的光照。然而，该类装置对于目前光伏行业抗光衰(LID)设备的高光强光源(远高于1个太阳数)是无法测量的。

另外，单色光相对于白光的频率单一，不同单色光在感光元件的吸收系数也是不相同，相对于白光照度计更为复杂和精确。在当前实行的国家标准和国际标准中，在辐照面上的辐照强度为1000W/m²时，认为等同于如AM1.5G的辐照强度，称为一个标准太阳的辐照强度。

近年来，在光伏电池领域，已经出现用单色光形成高光强的辐照来作为光源照射硅太阳电池的测试。按照前述定义，单色光情形下由于其光谱的单一，光能量分布明显区别于白光和日光，或者存在光源产生高光强辐照的情况，显然不能用白光的(如AM1.5G)的定义来描述和测量单色光的高光强辐照下在感光元件产生的模拟信号与光源光强之间的关系。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，准备一种高强度单色光的测量方法及装置，其能实现高光强单色光的辐照测定，测量效率高，适应范围广，安全可靠。

按照本发明准备的技术方案，一种高强度单色光辐照的测量方法，所述测量方法包括如下步骤：

步骤1、准备待测量光照强度的单色光光源以及用于接收所述单色光光源光照的感光元件，通过感光元件能得到感光测量信号S_dig；

步骤2、运算模块根据感光测量信号S_dig，能得到单色光光源对应等效的标准太阳数X(Suns)，所述的等效标准太阳数X(Suns)为：

X(Suns)＝S_dig/(R_coef×A_Eff×e×Nph0)