用于校准模拟太阳辐射光谱的光源的系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于校准模拟太阳辐射光谱的光源的系统(10)。所述系统(10)包括：光源(11)，所述光源被配置以发射包括两个或更多个不同波长范围的辐射(12)以提供输出光谱；检测元件(61)，所述检测元件相对于光源(11)布置且被配置以检测输出光谱，其中所述检测元件(61)是光伏装置；评估模块(62)，所述评估模块连接到检测元件(61)且被配置以根据所检测的输出光谱确定在一个或多个波长范围中的辐照量；和光源控制器(13)，所述光源控制器连接到评估模块(62)且被配置以根据在一个或多个波长范围中的所确定的辐照量调整光源(11)的一个或多个辐射发射参数来修正输出光谱。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种用于校准模拟太阳辐射光谱的光源的系统(10)。所述系统(10)包括：光源(11)，所述光源被配置以发射包括两个或更多个不同波长范围的辐射(12)以提供输出光谱；检测元件(61)，所述检测元件相对于光源(11)布置且被配置以检测输出光谱，其中所述检测元件(61)是光伏装置；评估模块(62)，所述评估模块连接到检测元件(61)且被配置以根据所检测的输出光谱确定在一个或多个波长范围中的辐照量；和光源控制器(13)，所述光源控制器连接到评估模块(62)且被配置以根据在一个或多个波长范围中的所确定的辐照量调整光源(11)的一个或多个辐射发射参数来修正输出光谱。【专利说明】用于校准模拟太阳辐射光谱的光源的系统
本技术的实施方式涉及用于校准模拟太阳辐射光谱的光源的系统。本技术的实施方式具体而言涉及用于校准模拟太阳辐射光谱的光源和使用所模拟的太阳辐射光谱测试光伏装置的系统。
技术介绍
能够产生模拟太阳光谱的光的装置在太阳能电池的生产中是公知的。这些装置被用于执行太阳能电池的检查及测试，以检验例如转换效率且验证操作可靠性。在传统太阳能模拟器中，氙弧灯已被广泛地使用。然而、氙型灯具有一些缺陷。例如，由氙弧灯产生的光包含在近红外区中的相当强的强度峰值，所述强度峰值在任何标准太阳光谱中都没有发现。因此，氙弧灯遭受输出光分布和辐照效率的不佳均匀性，以及在由所述灯产生的光谱与太阳光谱之间的不佳光谱精度。因此，已尝试使用除了氙弧灯以外的光源，诸如LED。业界已在以下三个性能领域制定出定义太阳能模拟器性能的标准:与太阳光谱的光谱频率匹配、在待照明的物体表面上的辐照的空间均匀性，和产生的光通量的时间稳定性。IEC60904-9标准根据所述三个性能领域定义了太阳能模拟器的分类。具体而言，IEC60904-9标准定义了 A类、B类和C类，其中A类具有最佳性能。因此，期望能获得具有所述A类性能的太阳能模拟器。在传统的太阳能模拟器中，特别是考虑到所述标准IEC60904-9，使用非均匀性评估系统来改进所述太阳能模拟器的性能。已知能够最小化光源的波动且空间均匀化所发射的辐射的设备。此类设备可包括光源装置和传感器，所述光源装置用于再现太阳辐射光谱，所述传感器相对于光源装置布置以检测由所述光源装置发射的辐射。然后，控制系统可调节光源装置的发射参数以最小化波动并空间均匀化所发射的辐射。然而，控制灯的强度以获得辐照的空间均匀性可能影响由所述灯产生的波长，从而降低太阳光谱的模拟精度。举例来说，当使用氙型灯时，光强度是通过控制供应至氙型灯的电流和电压来调整的。然而，改变这些参数通常影响由所述氙型灯产生的所有波长。因此，不可能例如在不同应用中精确地模拟和再现太阳光谱。因此，需要改进由太阳能模拟器产生的太阳光谱的模拟精度和可再现性。
技术实现思路
鉴于上文，提供了如独立系统权利要求所述的用于校准模拟太阳辐射光谱的光源的系统。为了更好地理解所述系统，还描述了用于校准模拟太阳辐射光谱的光源的方法。可提供控制器，该控制器被编程以进行一个或多个所述的方法步骤。本技术的进一步方面、优点和特征可由从属权利要求、描述和附图而显见。根据一个方面，提供了用于校准模拟太阳辐射光谱的光源的系统。所述系统可包括:光源，所述光源被配置以发射包括两个或更多个不同波长范围的辐射以提供输出光谱；检测元件，所述检测元件相对于光源布置且被配置以检测输出光谱，其中所述检测元件是光伏装置；评估模块，所述评估模块连接到检测元件且被配置以根据所检测的输出光谱确定在一个或多个波长范围中的辐照量；和光源控制器，所述光源控制器连接到评估模块且被配置以根据所确定的在一个或多个波长范围中的辐照量调整光源的一个或多个辐射发射参数来修正输出光谱。所述系统的操作可包括，例如由控制器进行的如下步骤:操作光源以发射包括两个或更多个不同波长范围的辐射，其中两个或更多个不同波长范围提供输出光谱；检测输出光谱；根据所检测的输出光谱，确定在一个或多个波长范围中的辐照量；和根据所确定的在一个或多个波长范围中的辐照量调整光源的一个或多个辐射发射参数以修正输出光-1'TfeP曰。本技术针对用于实现所公开的方法的系统且本技术包括用于执行各所描述的方法步骤的系统部件。这些方法步骤可经由硬件元件、通过适当软件程序化的计算机，或通过所述两者的任何组合或以任何其他方式执行。【专利附图】【附图说明】因此，可通过参考实施方式获得上文简要概述的本技术的更特定描述，从而可详细地理解本技术的上述特征的方式。附图涉及本技术的实施方式且附图描述在下文中:图1图示根据本技术的用于光伏装置的测试系统的实施方式；图2图示光伏装置的示例性1-V (电流对电压)曲线；图3图示根据本技术的不均匀性评估系统的实施方式；图4示例性地图示光伏装置的外量子效率(EQE)曲线、内量子效率(IQE)曲线和表面反射比(SR)；图5图示根据本文所述的实施方式的用于校准模拟太阳辐射光谱的光源的系统；和图6 (a)和图6 (b)图示例如结合IEC60904-9标准的在应用本技术之前(a)和之后(b)自EQE曲线提取出的辐照度分布。【具体实施方式】现将对本技术的各种实施方式进行详细参考，所述实施方式的一个或多个示例图示在诸图中。在诸图的以下描述中，相同元件符号代表相同元件。通常，仅描述对于各实施方式的差异。各示例是作为对本技术的说明而提供的，且各示例并不旨在作为对本技术的限制。此外，图示或描述为一个实施方式的一部分的特征可用于其他实施方式或结合其他实施方式一起使用，以产生更进一步实施方式。本描述意图包括所述修改和变化。本技术特别针对诸如太阳光模拟器的光源的校准，以便测试太阳能电池。根据一些实施方式，本技术针对校准光源以最佳化对太阳辐射的光谱匹配。根据一些实施方式，本技术针对校准光源以最佳化光谱匹配且同时最佳化所述光源的空间均匀性。在此上下文中的“测试”太阳能电池应被理解为，使用标准化光入射来照射应被测试的太阳能电池，以获得关于所述太阳能电池的质量和性能的信息。太阳能电池的测试通常在太阳能电池的生产之后对每一太阳能电池进行。因此，测试可以是太阳能电池生产的最终步骤中的一个步骤。光源的“校准”应理解为:光源的发射根据在检测元件上引起的光源的效果而调整。将在下文中更详细地解释特定效果和如何根据本技术进行调整。可例如在开始测试太阳能电池之前进行如本文所理解的光源的校准。此外，校准可以可选的时间间隔进行，诸如在可选的时间之后(例如，在一天之后或更频繁)进行或在可选数目的已测试太阳能电池之后(例如，在测试5000个或更多个太阳能电池之后)进行。本技术具体而言所基于的理念是:评估由光源产生的辐射在一个或多个选定的波长范围中的光谱分布，且本技术提供闭环控制以调整光源的一个或多个辐射发射参数，来将通过光源产生的辐射与太阳辐射光谱的光谱匹配最佳化。因此，光源可被校准以最佳化光谱匹配。根据一些实施方式，光源被校准以最佳化光谱匹配以且同时最佳化光源的空间均匀性。图1图示用以对例如太阳能电池的光伏装置15执行测试和检查的测试系统10的示例性实施方式。根据实施方式，待测试的主要太阳能参数是开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于校准模拟太阳辐射光谱的光源(11)的系统(60)，其特征在于，所述系统包括： 光源(11)，所述光源(11)被配置以发射包括两个或更多个不同波长范围的辐射(12)以提供输出光谱； 检测元件(61)，所述检测元件(61)相对于所述光源(11)布置且被配置以检测所述输出光谱，其中所述检测元件(61)是光伏装置； 评估模块(62)，所述评估模块(62)连接到所述检测元件(61)且被配置以根据所述经检测的输出光谱确定在一个或多个波长范围中的辐照量；和 光源控制器(13)，所述光源控制器(13)连接到所述评估模块(62)且被配置以根据在所述一个或多个波长范围中的所述经确定的辐照量调整所述光源(11)的一个或多个辐射发射参数来修正所述输出光谱。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A·沃尔坦，M·马尔蒂雷，
申请(专利权)人：应用材料意大利有限公司，
类型：新型
国别省市：意大利;IT