太阳能模拟器
Kewell-GK-IVS系列太阳能 I-V模拟器产品介绍
太阳能电池I-V模拟器GK-IVS系列产品介绍合肥科威尔电源系统有限公司版权所有（C）2011 Copyright Kewell太阳能电池I-V模拟器产品介绍：合肥工业大学能源研究所（教育部光伏系统工程研究中心）于2000年即开始研究太阳能电池I-V模拟器，近年来多次在国际、国内核心期刊发表相关论文，是国内最早也是唯一一家从事太阳能电池I-V模拟器研究的国家级科研单位。
合肥科威尔电源系统有限公司依托合肥工业大学能源研究所在光伏行业多年的研究经验及成果，联合开发出Kewell太阳能电池I-V模拟器GK-IVS系列，产品分为120KW/630KW两种功率等级，120KW太阳能电池I-V模拟器可满功率测100KW或以下光伏逆变器，630KW太阳能电池I-V模拟器可满功率测500KW或以下光伏逆变器，可并且可多台并机使用。
GK-IVS系列太阳能电池I-V模拟器为太阳能电池阵列模拟电源，即太阳能电池I-V特性模拟器，产品主要部件均选用国际知名品牌，大屏幕LCD显示触摸式操作，采用IGBT式整流设计，转换效率高可达95%以上并且对电网的谐波污染小，主要应用于光伏逆变器研发及测试。
产品功能：一、程控直流电源：1)输出电压：电压可设定2)输出电流：限流点可设定二、太阳能电池I-V模拟器：1）电压输出范围：0～1000V2）输出电流：0～230A/0～1200A3)太阳电池阵列模拟I-V功能4)模拟不同温度及光照强度下的I-V曲线5)模拟光伏阵列局部阴影遮挡I-V曲线6)模拟缩放全天日照变化下I-V曲线7)测试静态和动态下MPPT效能8)具有资料存贮记录功能9)标准的输出接口USB / RS232 / RS485控制接口 GPIB(选配)10)即时的最大功率追踪显示11)LCD大屏幕显示，曲线、编程一目了然12)触摸式操作，简单便捷13)友好的人机操作界面，可本机操作也可通过上位机软件操作14)模拟全天累计电能计量（最新的附加功能）15)自动编程控制I-V曲线输出（可自动编程任意多条曲线，按时间运行）。
模拟太阳光的能量密度
模拟太阳光的能量密度
模拟太阳光的能量密度可以通过使用太阳能模拟器来实现。
太阳能模拟器是一种设备，可以模拟出太阳光照射到地球表面的光谱和能量密度。
太阳能模拟器通常由以下几个部分组成：光源、光学系统、能量控制器和能量测量系统。
其中，光源是模拟器的核心部分，通常使用氙灯或LED灯作为光源。
光学系统包括透镜、反射镜、光纤等，用于聚焦和传输光线。
能量控制器可以调节模拟器输出的能量密度和光谱，以满足不同应用的需求。
能量测量系统可以实时监测模拟器输出的能量密度和光谱，以确保其符合要求。
在模拟太阳光的能量密度时，需要根据具体应用的要求来调整模拟器的参数，包括输出能量密度、光谱范围、波长分布等。
一般来说，太阳能模拟器可以模拟出太阳光的能量密度在100-1000W/m²之间，波长范围在0.3-10μm之间。
这种模拟器可以广泛应用于太阳能电池、光热发电、光催化、光生物学、环境监测等领域。
太阳能模拟器操作规程
1. 目的规范OPTOSOLAR太阳模拟器的操作，确保太阳模拟器处于良好的运行状态。
2. 适用范围适用于对OPTOSOLAR太阳模拟器的操作。
3. 内容3.1 操作过程3.1.1 按照顺序依次接通电源，打开电脑、测量单元、补偿电源、脉冲电源的电源开关。
在启动这个系统前请确保没有光伏组件连接在太阳模拟器上。
3.1.2 在桌面上打开名为“start module tester”的测试软件，出现对话框(见图一)，按“OK”键进入光伏组件测试程序。
图一3.1.3 进入测试程序后会出现以下的界面：图二a)单击菜单“Production control”，出现一系列子菜单。
b)首先单击其子菜单“Load recipe”选择太阳模拟器的校准设置，每个用来校准模拟器的标准组件对应着与各自序列号相同的设置，校准太阳模拟器的时候请注意标准组件和校准设置的匹配。
C)其次单击子菜单“Optimise Ranges”，测试软件将自动优化测试范围。
d)再次单击子菜单“Intensity calibration”校准光强。
单击“Intensity calibration”后系统会给出提示“Please connect reference module ,then press<OK> ”。
这个时候请将标准组件连接到模拟器上，连接好后按“OK”按钮。
光强校准完成后，如果光强曲线的重叠性不好，可以再校准一次，直到满意为止。
e) 最后单击子菜单“Measure”进行测试，如果测试出功率在标准组件标定功率的（1±0.5%）之间，则校准完成，并将测试的结果记录到《太阳模拟器点检表》中。
3.1.4 单击子菜单“Measure”后系统将给出提示:“Production control:Automatic mode: YESManual mode: NO ”如选择自动操作按“YES”，如选择手动操作按“NO”，一般情况下选择自动操作。
太阳能光伏阵列模拟器设计与实验研究
赵永强等 ： 太阳能光伏阵列模拟器设计与实验研究
第１ 期
阵列的输出特性 。对于光伏 发电模拟 系统的研究方案 ， 图 １ 压 电流分别为 ＝ ７ Ｖ， ５２Ａ。Ｂ Ｏ Ｔ电路的发射极与 电源 如 爪 １ １ Ｌ＝ ． ８ ＯＳ 如拍 Ｏ６２８４Ｏ６４Ｏ ％ ∞ 所示 。其主要 由光 伏阵列模 拟器 以及 最大 功率点追 踪控制器 地相连 ， 驱动电路 设计方便 ， 其电压变 比恒大于 １易于满足光伏 ， 构成 。 阵列输出电压较低情况下 ， 电能送到直流母线 ， 将 选用 Ｂ Ｏ Ｔ电 Ｏ Ｓ 路作为最大功率点追踪控制器主电路 。光伏发 电模拟系统 主电
出最 大功率 。
３ ． ３各元器件参数选择
主电路的设计主要是功率开关器件的选取 ， 以及输入 、 输出
Ｌ Ｃ参数 设 计 。
３ ． 功 率开 关器件 选择 ．１ ３
选 取 型 号 为 １ Ｈ６Ｄ一 ０ ＭＢ ０ １０的 Ｉ Ｂ Ｇ Ｔ作 为 模 拟 器 主 电 路 的
功率开关器件 ， 其额定参数 为 １０ Ｖ６ Ａ 续流二极管选用 Ｉ Ｓ ０ ０ ／０ 。 ＸＹ
Ｂ Ｃ ５ ０Ｗ， ５ 可承受 的浪涌 电流高达 实现实质是光伏 系统 的一个 自寻优 过程 ，即通过控制阵列端 电 Ｋ Ｐ ３ １／ 可通过的平均电流为 ３ Ａ， ０Ａ ２ ０￣ ６ Ｖ， ， ３ Ｆ ２ ｆ。 压 ，使阵列能在各种不 同的 日照和温度环境下智能化地输 ４ ０ 。滤波电容 ｃ 采用 ２ ０ １ ／ ０ 限流电阻 Ｒ＝ ０ ￣
模拟 器 输 出电 压 。
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是德科技 E4360 太阳能阵列模拟器 (SAS)
不要在易爆环境中操作
不要在存在可燃性气体或烟雾的环境 中使用仪器。
安全符号
直流电 交流电 直流和交流电 三相交流电 接地端子
不要卸下仪器外壳
只能由合格的、经过维修培训且了解 潜在危险的专业人员打开仪器外壳。 在卸下仪器外壳之前，要断开电源电 缆和外部电路的连接。
一般原则
不要违反制造商的规定使用本产品。 如不按照操作手册使用本产品，其保 护功能可能会失效。
废弃电子电气设备 (WEEE) 指 服务支持 令 2002/96/EC
本产品符合 WEEE 指令 (2002/96/EC) 市 场营销要求。贴附于产品上的标签（请见下 方）指示，不得将本电子／电气产品随同 家庭废弃物一起处理。 产品类别：根据 WEEE 指令 Annex 1 中的 设备类型分类，此产品被归类为“监测和控 制仪器”产品。 请勿作为家庭废弃物处理。 要退回不需要的产品，请与当地的 Keysight 办事处联系，或访问 /environment/product 以了解详细信息。
不要调整仪器
不要在本产品上安装替代零部件或进 行未经授权的任何改装。请将产品返 回 Keysight 销售和服务部接受服务和 维修以确保保持其安全特性。
保护接地端子 框架或机箱端子
接通电源前
确认已采取了所有的安全预防措施。 在接通电源前，确保连接所有设备。 请留意在“安全符号”下面介绍的仪器 外部标识。
本手册的重印版包含少量更正和更新， 可能具有相同的印刷日期。修订版则 标有新的印刷日期。
遵从有关标准的声明
本产品和其他 Keysight 产品的“遵从 有关标准的声明”可以从 Web 中下 载。请访问 /go/conformit y ，然后单击“Declarations of Conformity”。然后，您可以按产品编 号进行搜索，找到最新的“遵从有关标 准的声明”。
2024年太阳光模拟器市场分析报告
2024年太阳光模拟器市场分析报告1. 引言太阳光模拟器是一种用于模拟太阳光的仪器，在太阳光能领域具有重要的应用价值。
本报告对太阳光模拟器市场进行了全面的分析，包括市场规模、竞争格局和发展趋势等方面的内容。
2. 市场规模太阳光模拟器市场规模的发展情况如下：2.1 市场现状据调查数据显示，太阳光模拟器市场在过去几年里保持了稳定的增长。
目前，全球市场规模已达到x亿元人民币，预计在未来几年内将进一步扩大。
2.2 区域分布太阳光模拟器市场主要分布在北美、欧洲和亚太地区。
其中，北美市场规模最大，占据全球市场的40%以上份额，欧洲市场紧随其后，亚太地区市场规模也在逐渐扩大。
2.3 市场驱动因素太阳光能产业的快速发展是太阳光模拟器市场增长的主要驱动因素。
随着太阳能技术的不断进步和应用的广泛推广，对太阳光模拟器的需求也在逐年增加。
3. 竞争格局太阳光模拟器市场的竞争格局主要由以下几个方面构成：3.1 主要厂商目前，太阳光模拟器市场的主要厂商包括ABC公司、XYZ公司和123公司等。
这些厂商在技术实力和市场份额方面具有较大优势，并且持续投入研发，提高产品的竞争力。
3.2 市场份额分布在太阳光模拟器市场中，ABC公司占据了30%的市场份额，XYZ公司和123公司分别占据了25%和20%的市场份额，其他厂商共占据了25%的市场份额。
3.3 竞争策略竞争激烈的太阳光模拟器市场，各家厂商通过不断创新和产品升级来提高竞争力。
同时，市场份额较大的企业也注重品牌建设和市场拓展，加强与客户的合作，提供更好的售后服务。
4. 发展趋势太阳光模拟器市场的发展趋势包括以下几个方面：4.1 技术进步随着科技的发展，太阳光模拟器的技术也在不断进步。
新的材料和制造工艺的应用使得太阳光模拟器的性能得到提高，进而满足更高要求的应用场景。
4.2 市场需求增加随着太阳能产业的快速发展，对太阳光模拟器的需求也在逐年增加。
特别是在太阳能电池研究、光伏组件测试和太阳能系统仿真领域，太阳光模拟器的市场需求将进一步增长。
稳态太阳光模拟器标准与系统介绍
稳态太阳光模拟器标准与系统介绍 依据IEC 60904-9与ASTM E927 国际标准所研发设计的AAA 级太阳能模拟器，用以测量太阳能电池效率，其光斑大小为5 cm x 5 cm 。
采光纤导光功能，可配合实验室需求，依据场所任意移动，并自由调整出光方向，便于应用各种领域，也可与手套箱结合。
可搭选配光强度调正光圈来做自动光强度变化量测。
模拟器搭配电表可量测0.1 mA ~ 1 A 电流值，适用于各式太阳能电池研究开发。
表一. 符合IEC 60904-9中 3A 等级模拟器的标准：IEC60904-9 characteristic 标准A 级范围 光焱SS-F5-3A 等级 光谱匹配度Spectral match0.75-1.25 A 照度不均匀度Non-uniformity of irradiance2% A 瞬时不稳定度Temporal instability 2% A光斑: 50 mm x 50 mm图2. 平行出光示意图图1. 向下出光示意图 系统架构示意图SS-F5-3A AAA50x50mm2Steady-State Solar Simulator 图3. 光谱匹配度：SS-F5-3A符合IEC60904-9 中AM1.5G 光谱Spectral Match之 A 级定义图4. 照度不均匀度：SS-F5-3A符合IEC 60904-9中Non-Uniformity of Irradiance之A级之定义 图5. 瞬时不稳定度：SS-F5-3A符合 IEC 60904-9中Temporal Instability 之A级定义SS-F5-3A AAA50x50mm2Steady-State Solar Simulator主要技术指标1. 照射面积50mm x50mm2. 光谱匹配度AM1.5G，<±15%，A级3. 辐射空间非均匀性<±2%，A级4. 时间非稳定性<±1%，A级5. 光纤导光功能均光系统与光源系统分离设计6. 灯源系统300 W氙灯光源带光学反射罩7. 光谱范围400 nm ~ 1100 nm8. 光强度照度可达1000 W/m2@AM1.5G (±l0% 灯泡功率控制)10 .其他关机延迟冷却系统LCD 触控显示控制: 具备灯泡使用时数/灯泡功率控制(±l0%)/光源shutter控制/并可程控稳定度优于1%的电源供应器主动式气冷散热系统，具备延迟散热功能具备光源shutter其他技术指标1. 标准电池 2 x 2 cm 照光面积标准lemon接口Pt sensor传感器2. IV 测试软件测试时钟延迟时间设定功能Quick-note功能Semi-log IV显示功能Reference Cell测量与修正Mismatch-factor IV修正功能3. 标准样品台四线夹具通道切换设计灯源支架高度可调4. 源表Keithley 2400源表5. 手套箱整合模块光路向上照射手套箱专用样品台6. 光强可调模块辐照光强0~100%可调弱光测量能力7. 密封样品盒全密封设计，防止样品衰减多段开关，标准BNC接口。
2024年太阳光模拟器市场需求分析
2024年太阳光模拟器市场需求分析引言太阳光模拟器是一种用于模拟太阳光照射的设备，广泛应用于太阳能电池、太阳能热水器、太阳能灯等领域。
随着太阳能产业的快速发展，太阳光模拟器市场需求也日益增加。
本文将对太阳光模拟器市场需求进行深入分析，以帮助相关企业了解市场趋势，制定合理的产品策略。
市场规模太阳光模拟器市场的规模在过去几年里持续增长。
根据市场调研数据显示，2019年全球太阳光模拟器市场规模达到XX亿美元，预计到2025年将达到XX亿美元。
这一增长主要得益于太阳能产业的蓬勃发展和对太阳光模拟器的需求不断增加。
市场驱动因素1. 太阳能产业发展太阳能作为一种清洁可再生能源，受到全球各国政府的支持和鼓励，太阳能产业得到快速发展。
太阳光模拟器作为太阳能设备的核心部件之一，市场需求与太阳能产业密切相关。
2. 太阳能设备研发和生产随着太阳能设备的研发和生产水平不断提高，对太阳光模拟器的需求也在增加。
越来越多的企业投入太阳能设备领域，需要使用太阳光模拟器进行产品测试和质量控制。
3. 太阳能设备市场竞争激烈太阳能设备市场竞争激烈，高质量的太阳光模拟器成为企业提高产品竞争力的重要手段之一。
因此，企业对太阳光模拟器的需求也在增加。
市场细分太阳光模拟器市场可以根据不同的应用领域进行细分。
目前主要的市场细分包括：1. 太阳能电池 2. 太阳能热水器 3. 太阳能灯 4. 其他太阳能设备市场前景1. 太阳能电池市场太阳能电池作为太阳能设备的核心组成部分，目前市场需求较大。
随着全球对可再生能源的重视度不断提高，太阳能电池市场有望继续保持快速增长。
2. 太阳能热水器市场太阳能热水器作为家用太阳能设备的典型代表，受到了广泛的关注和应用。
太阳光模拟器在太阳能热水器市场中的需求主要集中在产品研发和质量控制方面。
3. 太阳能灯市场太阳能灯是一种以太阳能发电为能源的照明设备，具有节能环保、安装便捷等优势。
随着对环境保护意识的增强和太阳能技术的进一步成熟，太阳能灯市场有望迎来更大的发展空间。
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1.太阳能模拟器的基本原理 2.太阳能模拟器的分类 3.太阳能模拟器的光源 4.太阳模拟器某些光学特性的检测 5.太阳模拟器测试项目 6.太阳模拟器测试非晶硅薄膜的注意点
1.太阳能模拟器的基本原理
太阳能模拟器的基本原理
太阳能模拟器——俗称仿真机，用来完整模拟地球表面或 者太空区域中真实太阳光的一种工业化设备，太阳能模拟 器需要真实的还原太阳光照射特定区域的表现。为太阳电 池及组件生产中重要的性能测试设备。
太阳能模拟器的基本原理太来自能模拟器的基本原理当电池温度发生变化时，由图(2-3)可见，开路电压Voc线性地随电池 温度变化，而短路电流Isc轻微变化。这里是指太阳能电池温度的变化， 而不是环境温度。环境温度与电池温度的关系依赖与日照强度，见图(24)
2.太阳能模拟器的分类
太阳能模拟器的分类
1.稳态太阳模拟器
4.太阳模拟器某些光学特性的检测
太阳模拟器某些光学特性的检测
辐照不均匀度的检测
辐照不均匀度是对测试平面上不同点的辐照度来说，当辐 照度不随时间改变时，辐照不均匀度按下式计算
辐照不均匀度＝±（最大辐照度－最小辐照度）/（最大辐 照度＋最小辐照度）×100％
太阳能模拟器的基本原理
辐照度及其均匀性
对空间应用，规定的标准辐照度为1367w/m2（另一种较早的 标准规定为1353 w/m2），对地面应用，规定的标准辐照度为 1000 w/m2。实际上地面阳光和很多复杂因素有关，这一数值仅 在特定的时间及理想的气候和地理条件下才能获得。地面上比较 常见的辐射照度是在600~900 w/m2范围内，除了辐照度数值范围 以外，太阳辐射的特点之一是其均匀性，这种均匀性保证了同一 太阳电池方阵上各点的辐照度相同。
实际上，太阳能电池的温度是受日照强度影响。为研究日 照强度对太阳能电池外部特性的影响，仅改变曰照强度而保 持其他条件(如太阳电池温度和大气质量等)不变。由图(2-2) 可见，短路电流Isc线性地与日照强度成正比，而开路电压 Voc变化很慢，成对数关系。国际上定义标准日照强度条件为 1000W/㎡，称为峰值照度。
稳态太阳模拟器是在工作时输出辐照度稳定不变 的太阳模拟器，它的优点是能提供连续照射的标 准太阳光，使测量工作能从容不迫的进行。缺点 是为了获得较大的辐照面积，它的光学系统，以 及光源的供电系统非常庞大。因此比较适合于制 造小面积太阳模拟器。
太阳能模拟器的分类
2.脉冲式太阳模拟器
脉冲太阳模拟器在工件时并不连续发光，只在 很短的时间内（通常是毫秒量级以下）以脉冲形 式发光。其优点是瞬间功率可以很大，而平均功 率却很小。其缺点是由于测试工作在极短的时间 内进行，因此数据采集系统相当复杂，在大面积 太阳电池组件测量时，目前一般都采用脉冲式太 阳模拟器，用计算机进行数据采集和处理。
3.太阳能模拟器的光源
太阳模拟器的光源
用来装置太阳模拟器的光源通常有以下几种： 卤光灯 冷光灯 氙灯
卤光灯：简易型太阳模拟器常用卤光灯来装置。但 卤光灯的色温值在2300K左右，它的光谱和日光相 差很远，红外线含量太多，紫外线含量太少。作为 廉价的太阳模拟器避免采用昂贵的滤光设备，通常 用3cm厚的水膜来滤除一部分红外线，使它近红外 区的光谱适当改善，但却无法补充过少的紫外线.
太阳模拟器的光源
氙灯：氙灯的光谱分布从总的情况来看比较接近 于日光，但在0.8m~0.1m之间有红外线，比太阳光 大几倍。因此必须用滤光片滤除，现代的精密太 阳模拟器几乎都用氙灯作电源，主要原因是光谱 比较接近日光，只要分别加上不同的滤光片即可 获得AM0或AM1.5等不同的太阳光谱。氙灯模拟器 的缺点从光学方面来考虑是它的光斑很不均匀， 需要有一套复杂的光学积分装置来使光斑均匀。 从电路来考虑是它需要一套复杂而比较庞大的电 源及起辉装置。总的来说，氙灯模拟器的缺点是 装置复杂，价格昂贵，特别是有效辐照面积很难 做得很大。
太阳能模拟器的基本原理
通过模拟太阳灯 光照射到电池片 表面 测试太阳电池的 电性能参数
光强：1000W/m2 光谱分布：AM1.5 电池温度：25℃
太阳能模拟器的基本原理
光谱分布
太阳电池对不同波长的光具有不同的响应，就是说辐照度相同 而光谱成分不同的光照射到同一太阳电池上，其效果是不同的， 太阳光是各种波长的复合光，它所含的光谱成分组成光谱分布曲 线，而且其光谱分布也随地点、时间及其它条件的差异而不同， 在大气层外情况很单纯，太阳光谱几乎相当于6000K的黑体辐射 光谱，称为AMO光谱。在地面上，由于太阳光透过大气层后被吸 收掉一部分，这种吸收和大气层的厚度及组成有关，因此是选择 性吸收，结果导致非常复杂的光谱分布。而且随着太阳天顶角的 变化，阳光透射的途径不同吸收情况也不同。所以地面阳光的光 谱随时都在变化。因此从测试的角度来考虑，需要规定一个标准 的地面太阳光谱分布。目前国内外的标准都规定，在晴朗的气候 条件下，当太阳透过大气层到达地面所经过的路程为大气层厚度 的1.5倍时，其光谱为标准地面太阳光谱，简称AM1.5标准太阳光 谱。此时太阳的天顶角为48.19，原因是这种情况在地面上比较 有代表性。
太阳模拟器的光源
冷光灯：冷光灯是由卤钨灯和一种介质膜反射 镜构成的组合装置。这种反射镜对红外线几乎是 透明的，而对其余光线却能起良好的反射作用。 因此经反射后红外线大大减弱而其它光线却成倍 增加。和卤钨灯相比，冷光灯的光谱有了大辐度 的改善，而且避免了非常累赘的水膜滤光装置。 因此目前简易型太阳模拟器多数采用冷光灯。为 了使它的色温尽可能的提高些，和冷光罩配合的 卤钨灯常设计成高色温，可达3400K，但使它的寿 命大大缩短，额定寿命仅50小时。因此需经常更 换。
综上所述，标准地面阳光条件具有1000 w/m2的辐照度， AM1.5的太阳光谱以及足够好的均匀性和稳定性，这样的标准阳 光在室外能找到的机会很少，而太阳电池又必须在这种条件下测 量，因此，唯一的办法是用人造光源来模拟太阳光，即所谓太阳 模拟器
太阳能模拟器的基本原理
温度、日照度变化对太阳能电池影响