


大面积稳态LED太阳模拟器SpecsolarLED3A+
太阳电池光电性能(IV特性)测量装置
大面积LED稳态太阳模拟器
模拟器品名:稳态太阳模拟器
型号:Specsolar 3A+

图 1 模 拟 器 品 名 : 稳态太阳模拟器
型号:Specsolar 3A+
大面积LED稳态太阳模拟器,应用领域包括但不限于大面积太阳电
池及电池组件的IV测试,如晶硅组件,钙钛矿,薄膜太阳电池的测
试。特别是对于钙钛矿一类的新型电池,因为时间响应慢的特性,
所以只能用连续稳态太阳模拟器才能进行有效和准确测量 ,而LED
稳态太阳模拟器(图1)可以实现比传统的稳态氙灯模拟器大得多
的光斑照射面积,其中Specsolar 3A+ 稳态太阳模拟器的面积是
310×310mm。
Specsolar 3A+辐照强度可以实现:(100~1300)W/m2,
AM.5G,在此范围内连续可调。
Specsolar 3A+的光谱是由25种以上不同波长的LED构成的,其波
长范围覆盖300nm至1800nm,如图2所示,并且由于不同波长的
LED的光强可以连续调节,所以LED太阳模拟器可以精确的模拟多种
太阳光谱,包括:AM1.5G,AM0,AM1.5D,光谱匹配度优于
12.5%(A+级)。
Specsolar 3A+稳态太阳模拟器的光照均匀性是通过巧妙设计的
精密光学匀质器来实现的( 如图3所示为光学匀质器示意图,专
利申请中)。不同波长和强度的LED组成的二维分布阵列所发出的
光,通过耦合透镜汇聚到光学匀质器模块,匀质器起到了将不同位
置和不同波长的光进行混合平均的作用,最后混合成为辐照度不均
匀度≤1.5%的光斑(如图5所示为中国计量科学研究院的校准证书,
证书中的均匀性达到A+级)。并且由于光学匀质器对于每种波长的
LED都同样具有将其在LED发光阵列的非均匀分布光转化为在照射样
品工作平面的均匀光的功能,所以保证了工作平面的光束均匀性
(对于所有波长成分)≤2%。
Specsolar 3A+ 稳态太阳模拟器的20min内辐照度不稳定度可以达
到≤1%(A+级),(如图5所示为中国计量科学研究院的校准证书,
证书中的稳定性达到A+级)。
Specsolar 3A+的太阳模拟器的LED光源寿命大于1万小时,电光转
化效率显著高于传统氙灯光源。这些优异的特性,使得大面积稳态
LED太阳模拟器在众多的领域得到了广泛的应用。
技术参数:
有效辐照面积: 310mm×310mm
太阳模拟器光源类型: 采用25种以上不同波长LED组合的太阳模拟器(图2)
辐照强度: (100~1300)W/m2 ,辐照强度连续可调(图2)
波长范围: 300-1800nm,光谱连续可调(图2)
LED寿命: 大于1万小时
光谱匹配度: ≤12.5%,(中国计量科学研究院认证,光谱匹配度≤1%,A+级)
辐照度不均匀度: ≤1.5%,(中国计量科学研究院认证,均匀性≤1%,A+级)
工作平面的光束均匀性: ≤2%(对于所有波长成分)
20min内辐照度不稳定度: ≤1%,(中国计量科学研究院认证,辐照度不稳定度≤1%,A+级)
光谱类型: AM1.5G

图2 Specsolar3A+稳态太阳模拟器与AM1.5G太阳光谱对比

图3 Specsolar3A+稳态太阳模拟器光学匀质器原理图