專利名稱：一種用于測試太陽能電池的太陽模擬器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽模擬器，特別是一種用于測試太陽能電池的太陽模擬器，屬于太陽能電池檢測裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，用于測試太陽能電池的太陽模擬器的質(zhì)量主要取決于光源的輻照強度和均勻度上，光源中最接近太陽光的是氙燈，但氙燈屬于點光源，需要將光源進行處理成平行均勻的光源，如中國專利201020177252. 9《反射式太陽能模擬器》公開一種將氙燈的光源通過反射處理成均勻的光源，但反射結(jié)構(gòu)相對來說較為復雜 ，反射裝置精度要求較高，計算需要精確，制造難度大。隨著LED技術(shù)的發(fā)展，人們開始采用LED作為太陽模擬器的光源，如中國專利200810025522. I《LED太陽模擬器》采用各種顏色的LED，通過調(diào)節(jié)LED的個數(shù)和LED的電流強度達到太陽光譜各個波段的光強，實現(xiàn)模擬太陽光譜，但由于LED屬于單色光，需要對不同顏色的LED進行光學混合成模擬太陽光譜的復合光，因此需要光源非常多，而且需要一套光源復合系統(tǒng)和光源修正系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復雜，造價高，同時由于LED的發(fā)熱問題，容易造成LED的損壞，使得光源需要重新調(diào)整，使用不方便。中國專利201010291865. X《一種多鏡和多光纖稱合的太陽能光模擬器光源》利用點光源發(fā)光在立體空間具有較寬發(fā)光張角的特點，采用多透鏡和反射鏡組合和光纖耦合的方式，實現(xiàn)光源能量的高效率利用和輸出，但是透鏡的數(shù)量繁多，排布方式復雜，占地面積大，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單，減少光源投入，滿足輻照強度和光照均勻要求的，適合測試太陽能電池電性能的太陽模擬器，解決將光源變成輻照均勻的面光源技術(shù)問題。為了實現(xiàn)以上任務(wù)，本發(fā)明采用的技術(shù)方案設(shè)計一種用于測試太陽能電池的太陽模擬器，包括光源箱及其內(nèi)的反射鏡、凸透鏡、濾光器及導光部件，主要技術(shù)特征是導光部件，其一端為光纖束的輸入端與濾光器連接；另一端為光纖輸出端與光源箱頂部的擋板連接，擋板的上方裝有太陽能電池測試平臺，該平臺的受光面設(shè)有與光纖束輸出口對應(yīng)的凹槽，光源由凸透鏡聚光到濾光器，經(jīng)光纖束均勻傳輸?shù)教柲茈姵氐臏y試平臺上。光纖束呈點、線或回字形分布，光纖束的傳輸光譜為300_1900nm，可見光透過率大于 85%。光源為氙燈，光纖束的材質(zhì)為石英或玻璃。濾光器由支撐板安裝在光源箱內(nèi)；光纖束的一端集中，由固定板束縛在濾光器的支撐板上。光源箱頂部的擋板由反光材料構(gòu)成，且擋板與太陽能電池測試平臺之間有一定的間距。測試平臺由帶凹槽的透光玻璃制成，該透光玻璃的另一面為平面，用于放置太陽能電池。測試平臺是由兩塊超白玻璃構(gòu)成的分體式平臺，其中一塊超白玻璃為平板玻璃，用于放置太陽能電池；另一塊為帶多個凹槽的玻璃，安裝在擋板上，每個凹槽與光纖束中相應(yīng)的光纖點或光纖條對應(yīng)。 光源箱內(nèi)裝有多個光源及多套光學系統(tǒng)，光源箱的側(cè)壁上裝有抽風扇。本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果光源采用氙燈，將光源先進行聚焦，然后采用導光技術(shù)將光源均勻分散到測試平臺上，且測試平臺的受光面設(shè)有與光纖對應(yīng)的凹槽，使得光源具有均勻的面光源特點，滿足輻照均勻和穩(wěn)定的太陽能電池電性能測試要求，解決了普通光源輻照度分布不均勻的問題。 采用二次聚光技術(shù)，將光源的直射光和散射光均聚集起來，充分利用光源，光源損失少；燈具使用數(shù)量合理，對于光源的不一致性及輻照度均可方便控制，減少濾光器的投入，節(jié)約成本。


圖I :本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2 :為圖I中的A-A剖視圖，光纖束10采用點式分布。圖3 :為圖I中的A-A剖視圖，光纖束10采用線式分布。圖4 :為圖I中的A-A剖視圖，光纖束10采用回字形式分布。圖5 :本發(fā)明實施例2的示意圖。圖6 :本發(fā)明實施例3的示意圖。圖I至圖6中1、光源箱,2、平面反射鏡,3、抽風扇,4、凸透鏡支撐板,5、濾光器支撐板，6、光纖固定板,7、超白玻璃,8、太陽能電池,9、擋板,10、光纖束，11、濾光器,12、凸透鏡，13、氙燈，14、弧形反射鏡，15、帶多個凹槽的玻璃。
具體實施例方式實施例I
見圖I至圖3，用于測試太陽能電池的太陽模擬器，由光源箱、光學系統(tǒng)和測試平臺組成，光源箱I內(nèi)裝有平面反射鏡2、抽風扇3、凸透鏡支撐板4、濾光器支撐板5和光纖固定板6,光學系統(tǒng)由氣燈13、弧形反射鏡14、凸透鏡12、濾光器11、光纖束10以及擋板9組成，測試平臺由帶凹槽的透光玻璃制成，每個凹槽與光纖束中相應(yīng)的光纖點或光纖條對應(yīng)，測試平臺的另一面為平面，用于放置太陽能電池，弧形反射鏡14放置在光源箱I的底部，在其焦點處安裝有光源氙燈13，凸透鏡12由支撐板4固定，凸透鏡的聚光端裝有濾光器11，該濾光器由支撐板固定，光纖束10位于濾光器11的上方,光纖束的一端集中，由光纖固定板6束縛安裝在濾光器支撐板5上，另一端均勻地分布在光源箱I頂部的擋板9上，光纖束呈點、線或回字形分布，光纖束的傳輸光譜為30(Tl900nm，可見光透過率大于85%，太陽能電池測試平臺7安裝在擋板9的上方。檢測時，氙燈13發(fā)出的散射光經(jīng)過弧形反射鏡14反射后轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫泄馔度氲酵雇哥R12上進行聚光，聚光后的光斑通過濾光器11進行濾除多余的光波，然后通過濾光器11的光源照射到光纖束10上，經(jīng)光纖束均勻傳輸?shù)教柲茈姵氐臏y試平臺7上。
實施例2
本實施例是適用于測試小尺寸太陽能電池的太陽模擬器，見圖4，測試平臺呈分體式，主要由兩塊玻璃構(gòu)成，其中一塊為平板玻璃，用于放置太陽能電池8，另一塊玻璃帶有凹槽，且?guī)О疾鄣囊幻嫜b在光源箱I頂部的擋板9上，每個凹槽與光纖束中相應(yīng)的光纖點或光纖條對應(yīng)，使照射在測試平臺上的光更均勻。測試平臺采用這種分體式結(jié)構(gòu)使用更方便，因為太陽能電池放置在平板玻璃上時會磨損平板玻璃表面，需要經(jīng)常更換，這種分體式結(jié)構(gòu)，更便于更換放置太陽能電池的玻璃，可降低成本。本實施例用于測試太陽能電池的太陽模擬器的結(jié)構(gòu)及工作原理同實施例1，在此不再贅述。實施例3
本實施例是適用于測試大尺寸太陽能電池的太陽模擬器，見圖5，光源箱I內(nèi)裝有多個氙燈13及多套光學系統(tǒng)，可以根據(jù)需要進行橫向和縱向擴展，每個氙燈13由對應(yīng)的凸透鏡
12聚光到濾光器11，經(jīng)光纖束10均勻傳輸?shù)教柲茈姵氐臏y試平臺上，實現(xiàn)測試大尺寸太 陽能電池。本實施例用于測試太陽能電池的太陽模擬器的結(jié)構(gòu)及工作原理同實施例1，在此不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種用于測試太陽能電池的太陽模擬器，包括光源箱及其內(nèi)的反射鏡、凸透鏡、濾光器及導光部件，其特征在于所述導光部件，其一端為光纖束的輸入端與濾光器連接；另一端為光纖輸出端與光源箱頂部的擋板連接，擋板的上方裝有太陽能電池測試平臺，該平臺的受光面設(shè)有與光纖束輸出口對應(yīng)的凹槽，光源由凸透鏡聚光到濾光器，經(jīng)光纖束均勻傳輸?shù)教柲茈姵氐臏y試平臺上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于測試太陽能電池的太陽光模擬器，其特征在于所述光纖束呈點、線或回字形分布，光纖束的傳輸光譜為300-1900nm，可見光透過率大于85%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用于測試太陽能電池的太陽光模擬器，其特征在于所述光源為氙燈，光纖束的材質(zhì)為石英或玻璃。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于測試太陽能電池的太陽光模擬器，其特征在于所述濾光器由支撐板安裝在光源箱內(nèi)；光纖束的一端由固定板束縛在濾光器的支撐板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于測試太陽能電池的太陽光模擬器，其特征在于所述擋板由反光材料構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于測試太陽能電池的太陽光模擬器，其特征在于所述光源箱頂部的擋板與太陽能電池測試平臺之間有一定的間距。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于測試太陽能電池的太陽光模擬器，其特征在于所述測試平臺由帶凹槽的透光玻璃制成，該透光玻璃的另一面為平面，用于放置太陽能電池。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于測試太陽能電池的太陽光模擬器，其特征在于所述測試平臺是由兩塊超白玻璃構(gòu)成的分體式平臺。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于測試太陽能電池的太陽光模擬器，其特征在于所述分體式平臺的其中一塊超白玻璃為平板玻璃，用于放置太陽能電池；另一塊為帶多個凹槽的玻璃，安裝在擋板上，每個凹槽與光纖束中相應(yīng)的光纖輸出口對應(yīng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于測試太陽能電池的太陽光模擬器，其特征在于所述光源箱內(nèi)裝有多個光源及多套光學系統(tǒng)，光源箱的側(cè)壁上裝有抽風扇。
全文摘要
本實用新型涉及一種太陽光模擬器，特別是一種用于測試太陽能電池用的太陽光模擬器，屬于太陽能電池檢測技術(shù)領(lǐng)域，解決將光源變成輻照均勻的面光源技術(shù)問題。主要技術(shù)特征是采用導光部件，其一端為光纖束的輸入端與濾光器連接；另一端為光纖輸出端與光源箱頂部的擋板連接，擋板的上方裝有太陽能電池測試平臺，該平臺的受光面設(shè)有與光纖束輸出口對應(yīng)的凹槽，光源由凸透鏡聚光到濾光器，經(jīng)光纖束均勻傳輸?shù)教柲茈姵氐臏y試平臺上。本發(fā)明采用氙燈，將光源先進行聚焦，然后用光纖導光技術(shù)將光源均勻分散到測試平臺上，滿足輻照均勻和穩(wěn)定的太陽能電池電性能測試要求。
文檔編號G01R31/26GK102721841SQ20121019778
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者李毅, 王付然 申請人:深圳市創(chuàng)益科技發(fā)展有限公司