大辐照面积超A级太阳能模拟器的设计与实现

■ 冯云峰 刘皎 李翔 杨畅民 黄国华

（1.陕西众森电能科技有限公司； 2.西安特种设备检验检测院；3.西安理工大学理学院；4.西安交通大学理学院)

0 引言

太阳模拟器在光伏电池领域主要用于模拟标准太阳辐照照射在太阳电池上，处理其输出的电流、电压信号，最后获得被测电池的光电效率、短路电流、开路电压、峰值功率信息等。太阳模拟器的主要指标为光谱与AM 1.5标准的匹配度、辐照不均匀度和不稳定度。根据IEC 6090-9标准，将太阳模拟器分为A、B、C 3级，见表1。表中需要注意的是：

3)辐照不稳定度：在辐照面同一位置，按规定的时间间隔测试，

4)AM 1.5标准光谱是，在晴朗气候条件下，太阳光到达地面的路程是所穿过大气1.5倍厚度时的光谱。

表1 模拟器等级分类

3项指标都达到A级的太阳模拟器，称为3A级模拟器。然而，随着光伏工业制造水平的不断提升和终端市场对太阳电池的要求提高，太阳电池制造商需要更精准的太阳模拟器来检测光伏电池，以帮助他们提升技术工艺或定位产品，实际上3A级模拟器已逐渐不能满足这种需求。在此背景下，光伏工业迫切需要更高端的、超越3A级指标的太阳模拟器，简称超A级模拟器。目前在国内和国际上对超A级太阳模拟器还没有明确的技术标准，本文根据国外超A级模拟器的技术指标，以及目前光伏厂家划分太阳电池等级的标准，拟定本次研制模拟器的技术目标。其与3A级太阳模拟器的技术参数对比见表2。

表2 超A级与3A级模拟器的参数对比