大面积LED稳态太阳模拟器IV测试系统

一、太阳电池光电性能（IV特性）测量装置主要用途大面积稳态LED太阳模拟器，用于实验室环境对各种单结、多结叠层太阳电池（例如BC、0BB、钙钛矿等），在不同光照

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一、★太阳电池光电性能（IV特性）测量装置主要用途

大面积稳态LED太阳模拟器，用于实验室环境对各种单结、多结叠层太阳电池（例如BC、0BB、钙钛矿等），在不同光照强度、温度等环境条件下的电流-电压（IV）特性准确测量，为太阳电池产品性能提供权威检测数据。

二、配置

1. LED太阳模拟器1台；

2. IV特性测试系统（或大功率系统数字源表）1套，含测试软件；

3.叠层太阳电池控温测试夹具1套；

4. BC电池测试工装1套；

5.晶硅标准太阳电池1个；

Helios300 IVStation.jpg

图 1 太阳电池光电性能（IV特性）测量装置

品牌： CROWNTECH北京颐光新源科技有限公司

型号： Helios300 IVStation

三、LED太阳模拟器技术指标

Specsolar 3A+LED稳态太阳模拟器的技术指标：辐照强度：（100~1300）W/m2，AM1 .5G，在此范围内连续可调。辐照度不稳定度可以达到≤0.5%（A+级），有效光斑面积：310mm×310mm（图2）。太阳模拟器出射光的镜面与工作台面的距离为60cm 不同波长的LED种类：36种以上构成的，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AM1.5G，光谱匹配度优于12.5%（A +级）。光源寿命：大于1万小时。 Specsolar 3A+稳态太阳模拟器的光谱均匀化是通过巧妙设计的精密光学匀质器来实现的（如图4、图5、图6、图 7所示为光谱均匀化和匀质器设计的原理图，图8、图9、图10、图11为相应部件实物图示意图）。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≤2%的光斑。

Helios300 IVStation B.jpg

图 11 LED太阳模拟器的匀质器实物图

根据实际模拟太阳光谱的需要，会从下表中选取36种不同波长（包括白光）的LED组成太阳模拟器的光源： 365nm，375nm，385nm，395nm，405nm，415nm，420nm，430nm，450nm，470nm，490nm ，525nm，590nm，620nm，630nm，660nm，670nm，680nm，690nm，700nm，720nm， 730nm，740nm，750nm，760nm，780nm，800nm，810nm，830nm，850nm，880nm，890nm ，910nm，980nm，1048nm，1100nm，1200nm，1300nm，1550nm，1650nm，1760nm，White 白光注：其中365nm 的LED在300nm处仍有一定的强度，1760nm的 LED在1800nm处有相当的强度，white为宽带白光LED。

序号	波长	1	2	3	4	5	6	7	8	9	max-min	不均匀度
1	365nm	100	100	100	100	100	99.2	100.7	100	100.1	1.5	0.80%
2	375nm	100	100	99.4	100.6	100	100	100	100	100	1.2	0.60%
3	385nm	100	100	100	99.6	100	100	100	100	100.4	0.8	0.40%
4	395nm	100	100	100	100	100	100	99.8	100.2	100	0.4	0.20%
5	405nm	100.1	100	100	100	100	99.9	100	100	100	0.2	0.10%
6	415nm	100	98.6	100	100	101.4	100	100	100	100	2.8	1.40%
7	420nm	99.1	100	100.9	100	100	100	100	100	100	1.8	0.90%
8	430nm	100	100	100	100	99.3	100.7	100	100	100	1.4	0.70%
9	450nm	99.5	100.5	100	100	100	100	100	100	100	1	0.50%
10	470nm	100	100	100	100.3	100	99.7	100	100	100	0.6	0.30%
11	490nm	100	101.1	98.9	100	100	100	100	100	100	2.2	1.10%
12	525nm	100	100	100	98.8	101.2	100	100	100	100	2.4	1.20%
13	590nm	100	100	100	100	100	100	98.7	101.3	100	2.6	1.30%
14	620nm	100	100	100	100	100	100	100	98.6	101.4	2.8	1.40%
15	630nm	98.5	100	100	100	101.5	100	100	100	100	3	1.50%
16	660nm	100	100	100	98.4	100	101.6	100	100	100	3.2	1.60%
17	670nm	100	101.7	100	100	100	100	98.3	100	100	3.4	1.70%
18	680nm	100	100	100	100	100	100	100	98.2	101.8	3.6	1.80%
19	690nm	100	100	100	98.1	101.9	100	100	100	100	3.8	1.90%
20	700nm	100	100	100	100	100	98	102	100	100	4	2.00%
21	720nm	99.9	100.2	99.8	100	100	100	100	100	100.1	0.4	0.20%
22	730nm	100	100.4	100	99.7	100	99.6	100	100.1	100	0.8	0.40%
23	740nm	100	100	99.4	100	99.5	100.6	100	100.1	100	1.2	0.60%
24	750nm	100.1	99.3	100.8	99.2	100	100	100	100	100	1.6	0.80%
25	760nm	99.1	100	100	100.1	101	100	99	100	100	1.9	0.90%
26	780nm	100	99.9	100	100.1	100	100.2	100	100	99.8	0.4	0.20%
27	800nm	100	100	100	100	100	99.6	100.4	99.8	100.2	0.8	0.40%
28	810nm	100	100.6	100	99.4	99.6	100	100.4	100	100	1.2	0.60%
29	830nm	100.8	99.2	99.4	100	100	100	100.6	100	100	1.6	0.80%
30	850nm	99	101	99.2	100	100	100	100	100	100.8	2	1.00%
31	880nm	100	100	98.8	100	100	100	100	100	101.2	2.4	1.20%
32	890nm	100.1	99.9	100	100	100	100	100	100	100	0.2	0.10%
33	910nm	100	100	100.2	100	100	100	100	100	99.8	0.4	0.20%
34	980nm	100	100	100	100.3	99.7	100	100	100	100	0.6	0.30%
35	1048nm	99.6	100	100	100	100	100	100.4	100	100	0.8	0.40%
36	1100nm	100	99.5	100	100	100	100	100	100.5	100	1	0.50%
37	1200nm	100	100	100	100	100.6	99.4	100	100	100	1.2	0.60%
38	1300nm	100	100	99.3	100.7	100	100	100	100	100	1.4	0.70%
39	1550nm	99.2	100.8	100	100	100	100	100	100	100	1.6	0.80%
40	1650nm	100.9	99.1	100	100	100	100	100	100	100	1.8	0.90%
41	1760nm	100	100	100	100	100	100	101	99	100	2	1.00%
42	White白光	100	100	100	98.9	100	101.1	100	100	100	2.2	1.10%

表1实测结果：太阳模拟器的多波长LED 阵列42种波长的输出光经过均匀化处理测试平面光来均匀性全部≤2%

四、1.IV特性测试系统（或大功率系统数字源表）

高精度大功率四象限 SMU 系统数字源表

规格: EPS-4

北京颐光新源科技有限公司拟向客户提供的详细信息如下：

1.▲基础配置

1.1电压测量范围：0.01V~40V；

1.2电流测量范围：0.01A~20A；

1.3电压显示分辨率1μV；

1.4电流显示分辨率1pA。

2.▲准确性要求[提供第三方检验检测机构（或其下属、直属机构）出具的校准证书证明]

2.1电压1V、20V测量显示值（有效位数≥4位）与标准值的相对误差绝对值＜0.05%；

2.2电流1A、10A测量显示值（有效位数≥4位）与标准值的相对误差绝对值＜0.05%。

四、2. 测试软件 SPECTRALAND

北京颐光新源科技有限公司拟向客户提供的详细信息如下：

该测试软件是北京颐光新源科技有限公司为太阳能电池 IV 测试所开发的专用软件，可以实现全部测试操作自动控制。可测量各种光电材料与太阳电池的 IV 参数，包括 I-V 曲线、开路电压、

短路电流、电流时间曲线，电流密度 (Jsc) ，最大电压， P-V 曲线、最大电流，最大功率和效率等等，能直接给出开路电压、短路电流、填充因子、转换效率、并联电阻、串联电阻。终身免费升级。具备正反扫功能自动扫描、数据采集曲线绘制、数据分析、数据保存、打印报告,配置数据采集，处理及显示的终端。支持单次 IV 测试，多次IV测试，并在线分析IV曲线。软件支持E XCEL ，TXT ，CSV 等格式数据导出和报表打印功能。

3.1具备四象限电压和电流测试功能；

3.2测试软件具有自动 IV 测量功能，测试数据自动备份；

3.3可提供软件接口，能实现LabVIEW驱动。

四、3. 品牌电脑、液晶显示器

型号： 惠普-战系列 HPProTowerZHAN99G9DesktopPC

北京颐光新源科技有限公司拟向客户提供的详细信息如下：

系统：Windows10；

处理器： inteli5；

CPU型号： i5-14500；

显卡型号：集成显卡；

内存容量：16GB

硬盘容量： 512GBSSD+1TBHDD；

USB接口数：4个；

视频接口：VGA接口；

屏幕尺寸： 27英寸(1920×1080)

图15 品牌电脑、液晶显示器型号：惠普-战系列HPProTowerZHAN99G9DesktopPC

五、. 叠层太阳电池控温测试夹具 TSS-540 北京颐光新源科技有限公司拟向客户提供的详细信息如下：

开尔文四线制，满足210mm×210mm尺寸的双面Topcon、PERC及HJT等多主

栅电池，兼容零主栅、叠层太阳电池IV测试；

接触材质：镀金铜板；

配备真空吸附功能接口和控温装置设备；

控温范围：（5～45）℃；

控温精度：±0.2℃。

紧凑设计

热电制冷

宽控温范围

精确控温

大面积样品台

真空吸附

Temperature Control Unit: TE Cooling/Heating

Temperature Control Logic: PID

Setup Temperature Display: Yes

Measurement Temperature Display: Yes

Number of TE Module: 4

Total TE Power: 300W

Sample VAC-SORB: Yes

Sample VAC-SORB Switch: Yes

Sample Stage Weight: 10 kg

Control Unit Weight: 12 kg

Total Power: 600W

六、BC电池测试工装 PS-70

北京颐光新源科技有限公司拟向客户提供的详细信息如下：

1.满足210mm×210mm尺寸BC太阳电池IV测试需求

2.探针材质：镀金

3.定位精度：≤±0.1mm

4.真空吸附台面、气缸驱动探针排上下动作、引出4线测试

七. 晶硅标准太阳电池

北京颐光新源科技有限公司拟向客户提供的电池的详细信息如下

晶硅标准太阳电池技术指标：

电池片类型：单晶硅；

内部电池片尺寸：20mm×20mm（图19、图20）；

光谱响应范围：300nm~1200nm (后附证书第3页）；

短路电流测量不确定度：≤1.3%（k=2）[提供第三方检验检测机构（或其下属、直属机构）出具的校准证书证明，中国计量科学研究院校准证书GXgf2025-03612（Px)]；

信号输出口：包含一个电流信号输出口与一个温度信号输出口（RTD），均采用四线法引出信号（PV），（图21 图22）。

更详细的信息：中国计量科学研究院校准证书GXgf2025-03612（Px)

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