专利名称：一种太阳模拟器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能光伏器件检测设备领域，具体涉及一种利用发光二极管(LED)光源模拟特定太阳光谱的太阳模拟器。
背景技术：
随着世界经济的发展，能源需求的日益增加，以传统的石油和煤炭为代表的化石能源面临枯竭危机。太阳能技术，特别是太阳能光伏技术，已经成为解决世界能源危机的重要手段而得到世界的广泛重视。在太阳能光伏技术中，太阳能电池以及太阳能光伏组件已经得到了广泛研究和大量应用，已经与人们的日常生活和工作密切相关。检验太阳能电池以及光伏组件的一个重要指标就是其发电效率。由于光照条件受地理位置、气候因素、环境因素的广泛影响和制约，因此，如何方便、有效地测量发电效率特别是各种环境下光伏组件的发电效率，成为光伏组件性能表征以及应用于实际生活中的重要前提。太阳模拟器是太阳能光伏器件检测设备之一，主要用途是模拟、产生太阳光谱。目前，主要采用碘钨灯光源或氙灯等气体光源，通过滤光片等技术获得较为理想的标准光源， 虽然该标准光源的发光特性比较接近太阳能标准光谱，但存在较强的红外能谱区域，通过滤波衰减后，能量利用率降低。另外，这些传统光源体积较大，要实现均勻照度分布，需要较大光学系统进行光线整合，增加了系统复杂性以及体积。上述两点导致采用传统光源的太阳模拟器难以在测试过程中便捷地模拟不同光谱特性，同时，也难以简易地搭建大面积的测试设备。发光二极管(LED)是一种利用半导体电致发光技术实现的发光器件，20世纪50、 60年代起成为重要的发光器件。由于氮化镓(GaN)基LED器件技术和工艺的成熟，逐渐弥补了原有LED光源只具有红外光和可见光波长范围过窄的不足，在蓝光、绿光甚至紫外等短波长发光方面有了巨大突破和长足的进步。现在，利用半导体进行白光照明已经成为了现实，在这样的背景下，选择LED作为太阳模拟器的发光光源，意义重大。根据《中华人民共和国国家标准太阳模拟器通用规范GB/T 12637-90))的规定，太阳模拟器主要根据以下几个技术指标划分为A、B、C三个级别，如表1所示。表1太阳模拟器的级别
权利要求1.一种太阳模拟器，其特征在于，至少包括一个模块化LED光源系统(1)、一个控制器 O)、一个可移动的光谱检测系统C3)和一个样品台(4)；所述的模块化LED光源系统(1)，用于发出模拟太阳光谱的复色光；所述的光谱检测系统(3)，用于对模块化LED光源系统(1)发出的复色光进行检测并将减弱或增强所述的复色光光谱中某些光谱的信号反馈给控制器O)，通过控制器( 调节模块化LED光源系统(1)以使所述的复色光接近太阳光谱；所述的控制器O)，用于根据环境条件控制和调节模块化LED光源系统(1)的发光特性，同时对检测数据和接收到的控制信号进行分析处理，并输出显示；所述的样品台G)，用于放置待检测样品；所述的模块化LED光源系统(1)发出的复色光投射在样品台(4)上形成检测区域。
2.根据权利要求1所述的太阳模拟器，其特征在于，所述的模块化LED光源系统(1)包括若干个LED光源模块(11)，各个LED光源模块(11)发出的复色光通过拼接或者叠加形成检测区域。
3.根据权利要求2所述的太阳模拟器，其特征在于，所述的LED光源模块(11)包括由多个不同颜色的LED器件(111)组成的LED光源和位于LED光源的光路上的非成像光学系统(112)。
4.根据权利要求1、2或3所述的太阳模拟器，其特征在于，所述的模块化LED光源系统 (1)连有散热系统(13)。
5.根据权利要求4所述的太阳模拟器，其特征在于，所述的散热系统(13)采用风冷散热系统或者水冷散热系统。
6.根据权利要求1所述的太阳模拟器，其特征在于，所述的控制器(2)连有用于显示信息的显示设备(6)。
7.根据权利要求1所述的太阳模拟器，其特征在于，所述的控制器( 接有外部信号输入设备(7)。
专利摘要本实用新型公开了一种太阳模拟器，至少包括一个用于发出模拟太阳光谱的复色光的模块化LED光源系统、一个控制器、一个可移动的光谱检测系统和一个样品台；模块化LED光源系统发出的复色光投射在样品台上形成检测区域。本实用新型的模块化设计思想使得改变光源面积或改变光源功率可以通过简单的增、减LED模块个数进行实现，为大面积太阳模拟器的实现提供了一个简单、有效的方法，也增强了对太阳模拟器发光特性的控制能力。
文档编号F21V29/00GK202182932SQ20112026294
公开日2012年4月4日 申请日期2011年7月22日 优先权日2011年7月22日
发明者刘涛, 宋伟杰, 张贤鹏, 王振卫 申请人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所湖州新能源产业创新中心