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1、太阳模拟器技术发展,上海赫爽太阳能科技有限公司 张润沛 2009年05月05日,本报告的议题,1、太阳能电池/组件测试原理 2、太阳模拟器种类 3、太阳模拟器要求 4、模拟器光谱对测试结果的影响 5、如何实现高等级的光谱 6、如何实现准确测试太阳电池(组件) 7、FF，Pm，Rs，Rsh等参量之间理论关系 8、特殊测试结果的理论解释 9、中国模拟器的发展现状 10、模拟器未来发展的方向预测 11 、太阳模拟器的选择 12、上海赫爽太阳能产品介绍及特点,1、太阳能电池/组件测试原理,IEC60904-1 PV电流电压特性测试,2、太阳模拟器种类,3、太阳模拟器要求,IEC60904-9 太阳模拟
2、器的要求,4、光谱对测试结果的影响,模拟器的发光光谱与太阳电池的光谱响应决定了太阳电池的短路电流和其他性能参数,4、光谱对测试结果的影响,光谱影响模拟器的线性度 光谱失配造成模拟器使用时需要为不同光谱响应的被测电池和组件准备不同的标准太阳电池和组件,5、如何实现高等级的光谱,气体光源实现高等级光谱的条件: 气体放电时要有高电流密度5400A/cm3以上 高电压梯度,5、如何实现高等级的光谱,充气气体分子量要大，电离电位与激发点位接近，并在放电时充分电离 充气气体的气压要足够高 例如200mm汞柱 放电色温要高,5、如何实现高等级的光谱,5、如何实现高等级的光谱,专利技术的LC网络充放电技术（专
3、利号：ZL20031010813.1） 采用长弧高气压氙灯，放电电流密度6000A/cm2， 采用预燃技术，放电前气体充分电离。,6、如何实现准确测试太阳电池,A 、对模拟器的要求 幅照光均匀性高，幅照光稳定性高， 线性度好（光谱匹配度高）， 电子负载线性度好及 严格的四线制测试,6、如何实现准确测试太阳电池,B 、对标准电池/组件的要求 标准电池/组件IV性能数据是在STC条件的准确值，并要在规定时间内必须校验,标准电池要求,标准电池组件要求,6、如何实现准确测试太阳电池,C、 对测试环境的要求： 温度25左右或已知电池准确的温度系数,7、FF，Pm，Rs，Rsh等参量之间理论关系,利用W函
4、数建立太阳电池的IV模型,7、FF，Pm，Rs，Rsh等参量之间理论关系,7、FF，Pm，Rs，Rsh等参量之间理论关系,7、FF，Pm，Rs，Rsh等参量之间理论关系,8、特殊测试结果的理论解释,IV曲线台阶解释的理论模型,8、特殊测试结果的理论解释,IV曲线台阶的理论结果,9、中国模拟器的发展现状,中国的模拟器占据的国内绝大多数市场 中国的模拟器靠性价比的优势正冲击国际太阳光伏装备市场 技术参数与国外相差无几 价格比国外极其低廉 自动化程度比国外弱 品牌知名度较国外弱,10、模拟器未来发展的方向预测,技术指标大幅提高 光谱等级大幅提高，可能改变现有IEC标准对光谱等级的定义 重复度将达到0
5、.1%-0.05%，甚至更高 线性度大幅提高，改变目前模拟器需要多块标准电池才能使用的现状 单体电池测试仪的夹具水平大幅提高，测试接触电阻大大降低,10 、模拟器未来发展的方向预测,新型模拟器层出不穷 超薄模拟器 LED模拟器 工业化宽光谱模拟器（300-2000nm） 模块化模拟器（光伏计算机集成制造）,11 、如何选择太阳模拟器,A . 模拟器级别选择： 一般有A,B,C等级别，级别的区分主要是从光谱匹配度（Spectral match）、幅照光空间分布均匀性（Irradiance uniformity）、幅照光时间稳定性（Temporal stability）这三个方面，其中，光谱匹配度
6、是关键和难点。 B . 测试量程精度要求 仪器对不同规格的太阳能电池或组件的测试精度满足需求否. C.模拟器幅照面积的选择 模拟器幅照面积是否满足不同的太阳能电池或太阳能电池组件测试要求,11 、如何选择太阳模拟器,E. 幅照光强度范围的选择： 辐照光强度的能否满足测试的需要，光强是否宽范围可调节； F. 辐照光方向的选择： 辐照光是侧向，下向，或者上向辐照，跟生产流水线能否适配 G. 模拟器仪器使用环境的要求的选择 模拟器仪器使用环境的要求是否与生产环境要求适合,是否另行设置独立测试环境;,11 、如何选择太阳模拟器,H. 操作稳定可靠性,方便性 仪器的操作使用要求低,操作简单 I.仪器测试
7、功能 测试仪器除了正常测试功能外,还有其他功能否 J. 生产商的售后服务与技术发展能力 生产商售后服务态度,能力,易损件价格合理与否 产品的后续开发与产品升级技术能力,少子寿命分析仪 HS-L1 单次闪光单体太阳电池测试仪 HS-C1系列 单次闪光太阳电池测试分选机 HS-C2系列 单次闪光大面积太阳模拟器 HS-M1, HS-M2系列 便携式PV方阵测试仪 HS-A1系列,太阳模拟器,上海赫爽公司的主要产品,赫爽公司主要产品 适用领域,同时, LC电容电感网络电源保证了光强在4ms或60ms数据采集期间的稳定性,使瞬时不稳定度达到=1%,可达到IEC60904-9的A级。, 模拟光重复性好；
8、,氙灯电源采用多级LC电容电感网络充放电系统,利用电容电感特性,实现对氙灯的稳定高电压,大电流放电供电.产生足够宽的稳定脉冲方波光, 氙灯闪光稳定性好与灯寿命长;氙灯采用预燃,确保氙灯闪光的稳定性与保证灯的寿命;,赫爽公司 HS-C1/C2/M1/M2 系列产品的特点,IEC609049 氙灯与AM1.5的光谱失配, 模拟光与太阳光谱重合度高；光源采用氙灯，保证氙灯模拟光的光谱匹配度达到到符合AM 1.5 IEC60904-9的Class B，滤光修正后可达Class A;,赫爽公司 HS-C1/C2/M1/M2 系列产品的特点,赫爽AAA级模拟器的光谱失配度0.88-1.11优于IEC cl
9、ass A,HS系列产品太阳能模拟器等级,赫爽公司 HS-C1/C2/M1/M2 系列产品的特点,10ms光源闪光期间光强曲线 (光强准稳态保持超4ms),100ms光源闪光期间光强曲线 (光强准稳态保持近60ms),脉冲方波光宽，并平稳；脉宽最高可达 100 ms,可测薄膜太阳电池/组件;数据采集测试期间光强的不稳定=1%,赫爽公司 HS-C1/C2/M1/M2 系列产品的特点, 海量测试数据，V-I曲线真实还原，测试结果精度高；嵌位式线性电子负载，四线制测试原理，高速多路同步采集，测试扫描数据量大，VI曲线还原真实，测试结果的短路电流，开路电压，最大功率，最大功率点电压，最大功率点电流，填
10、充因子，转换效率等重复性好，参数的测试重复度都优于0.5%;,一台仪器,多量程测试选择;多种量程满足各种不同类型电池/组件测试,提高测试精度; 仪器运行稳定可靠；高性能大厂元件与部件,使整台设备的可靠性高，运行稳定; ADLINK专业工控机,保证测试速度,系统的准确度和稳定性,赫爽公司 HS-C1/C2/M1/M2 系列产品的特点, 软件功能强大；各种分档方式、打印输出与数据文件储存、输出方式; 软件界面友好；对操作人员要求不高，操作方便;,赫爽公司 HS-C1/C2/M1/M2 系列产品的特点, 设备环境要求低；一般工业环境就能满足设备环境要求,不需专用测试环境; 性价比高;设备的功能丰富，售价合理;, 与国外同类产品相比，性价比、售后服务的优势明显；华南地区并设有分支服务机构;大陆外设置产品服务代理机构; 终身服务;软件免费升级，硬件终身升级服务; 客户个性化产品生产;模拟器的功能和结构可按广大客户要求订制！,赫爽公司 HS-C1/C2/M1/M2 系列产品的特点,HSPV 部分客户,总公司 上海赫爽太阳能科技有限公司 网址：WWW.HSPV.CN地址：上海市闵行区剑川路894号电话：021-64353259;64355285; 传真：021-64352877 华南地区办事处: 广东省江门市新会区,谢 谢！,让我们携手共建伟大的光伏大厦!,