如何選擇太陽光模擬器?

如何選擇太陽光模擬器?
發散角度小,更接近真實的太陽光
SS - F5 - 3A 模擬器高準直、低發散角特性,助力新型光柵結構高效率鈣鈦礦太陽能電池研發。

太陽光模擬器的三大指標,模擬實際太陽光的特性:強度、光譜、空間均勻性。隨著PV 的發展,多能滿足這個指標。大家比較忽略的是模擬器光源的發散角度。太陽光是近平行光,發散半角在0.25度。太陽光模擬器在光學設計上要滿足前述光譜光強及均勻性三個要求達到3A等級,已屬不易,又要考慮發散角度就更加困難。我們可以想像 太陽距離我們xxx公里,對地面上來說已經接近是無限遠的距離,接近為一個理想的點光源。現實中要創造一個高強度的無限小的點光源,是十分困難;燈泡功率越高,燈心就越大,除非把它光路拉到很長,像太陽一樣,但又會損失很光能量,難以讓照射面達到 1000 W/m2AM1.5G的要求。而達到包含發散角度的這些要求後,成本又必須是要合理的,才能有實用的價值。想想用人造太陽"東方超環"( 全超導托卡馬克核聚變實驗裝置)來當作光源呀。

本篇篇幅限制,沒法多談太多模擬器光學設計的細節,所以,在技術與實用成本的考量下大多的模擬器製造業者,大多都無法考慮其光源照射的發散角度,根據普查,大多廠商的發散半角大多超過10度,好一點的可以在5度。也有業者推出超準直的模擬器,但價位是相同尺寸產品的3倍價格以上。在實用角度上 很難達到普及。

發散角度小於1度的好處:
在能滿足3A 模擬器的要求下,發散角度小於1度最大的好處就是接近自然光,在科研工作上可以有更準確的測試結果、並更多科研應用的可能性。比同光斑尺寸的3A模擬器更接近真實的太陽光。SS-F5-3A 太陽光模擬器就是在這樣的理念下所開發設計,獨特的光學設計,在50 mm2照射面積,實現了3A等級的表現,其光束的發散半角小於1度,接近真實太陽光(照片)(設計示意圖)。這樣的設計,對於實際的科研測試準確性帶來極大的優勢。我們在李明珠老師的最新研究結果即可了解這個優勢。