A级太阳模拟器的光谱校正

a级光源am1.5g光谱不匹配度标准光伏产业的快速发展使得太阳能电池成为当今最重要的可再生能源之一。

而评估太阳能电池性能的关键参数之一就是光谱匹配度。

在实际应用中，我们经常使用A级光源AM1.5G光谱来评估太阳能电池的性能。

然而，由于光源和太阳的实际光谱不完全匹配，这就引出了A 级光源AM1.5G光谱不匹配度标准的问题。

一、光谱不匹配度标准的背景在国际上，有许多不同的光谱不匹配度标准被提出，以评估太阳能电池的性能。

其中，A级光源AM1.5G光谱作为国际标准已被广泛应用。

然而，由于太阳和A级光源AM1.5G光谱之间存在一定的差异，因此需要对光谱不匹配度进行准确的评估和标准化。

二、A级光源AM1.5G光谱不匹配度的影响因素A级光源AM1.5G光谱不匹配度的大小会受到多个因素的影响，以下是一些主要的影响因素：1. 太阳高度角：太阳高度角的变化会导致太阳光穿过大气层的路径长度发生改变，从而影响到太阳光的光谱分布。

2. 大气吸收：大气层对太阳光有一定的吸收作用，会导致太阳光的光谱分布发生变化。

3. 大气传输：大气层对不同波长的太阳光的传输效率不同，从而导致太阳光的光谱能量分布发生改变。

4. 大气散射：大气层中的微粒会对太阳光进行散射，并且不同波长的太阳光的散射效率也不同，从而使太阳光的光谱发生变化。

三、A级光源AM1.5G光谱不匹配度的评估方法为了准确评估A级光源AM1.5G光谱不匹配度，国际上提出了多种评估方法。

以下是一些常用的方法：1. 积分能量差法：该方法通过计算太阳光和A级光源AM1.5G光谱之间的能量积分差来评估光谱不匹配度的大小。

2. 相对光谱差异法：该方法通过计算太阳光和A级光源AM1.5G光谱之间波长对应点的相对光谱差异来评估光谱不匹配度。

3. 光谱积分差异法：该方法通过计算太阳光和A级光源AM1.5G光谱之间在一定波长范围内的光谱积分差异来评估光谱不匹配度。

四、A级光源AM1.5G光谱不匹配度标准的应用A级光源AM1.5G光谱不匹配度标准被广泛应用于太阳能电池的研究和产业应用中。

光伏标准电池功能说明在国际规范IEC 60904-9清楚定义评价太阳模拟器等级的方式，对于最大功率量测时的辐照度，使用标准电池来标定测试时的辐照度，但太阳模拟器光谱和标准测试条件AM 1.5G光谱必然的存在光谱误差，即使是等级A的太阳模拟器，仍有近±25%的误差。

而标准电池和待测样品的光谱响应若不同时，则必需透过IEC 60904-7计算光谱失配来修正辐照度。

为了减少测量上的误差以达到较精准的测量，光谱失配修正是必要的，使用一合适光谱的光伏标准电池，可以减小光谱失配。

而最合适待测电池的标准电池就是使用相同材料的电池，因其有相同的光谱响应，但大部份的材质都是不稳定的，容易有衰退现象，较不宜直接当标准电池。

所以使用较稳定的晶硅当基板，再搭配不同的窗口过滤成近似待测电池的光谱分布，来达成不同材料的光谱响应，减小光谱失配的影响，也较无衰退的影响。

在标准测试条件STC下，光谱失配对于最大功率测量所带来的误差会因所使用的光源光谱还有标准电池和待测电池的光谱响应而有极大的变化。

利用较为稳定的晶硅电池当基板，再搭配合适的过滤窗口，来达到不同材料的光谱响应，可减小光谱失配的影响。

光伏标准电池是太阳能模拟器校准及太阳能电池I-V特性测量重要的组成部分。

凭借独特的滤片技术，可以大幅降低传统太阳能电池测量的光谱失配问题。

标准2厘米晶硅电池搭配特殊滤片，可获得各种所需电池的光谱响应。

主要技术指标DeviceCell and Window Materials单晶硅/多晶硅/铜铟镓硒(c-Si/mc-Si/CIGS) 晶硅电池+石英窗口非晶硅/染敏/有机 (a-Si/DSSC/OPV) 晶硅电池+KG5窗口 非晶/微晶硅 (a-Si/u-Si)晶硅电池+KG2窗口与 晶硅电池+RG610窗口电池与窗口对照表适配误差计算Spectral Mismatch Factor MMFMono-Si DSSC OPV LBG-OPVPVK Mono-Si 1.000000 1.115042 1.118173 1.074864 1.078538 KG5 0.895156 0.998136 1.000939 0.962171 0.965460 KG3 0.910652 1.015415 1.018266 0.978827 0.982173 Enli-PVK0.9305761.0376321.0405451.0002431.003662Test sampleReferencecell标准电池光谱响应◆太阳光模拟器校准 ◆ 光伏电池校准 ◆ 符合WPVS 要求◆ 符合IEC 60904-2设计要求 ◆ 符合ISO/IEC 17025:2005溯源体系，追溯到SI 国际单位制应用SRC-2020 Series Solar Reference CellIf the user requires thermocouple K type , then please change from -RTD to -TC . Ex: SRC-2020-KG2-TC。

led太阳光模拟器参数LED（LightEmittingDiode）太阳光模拟器是一种微型太阳光模拟器，它可以模拟实时太阳光照射，从而实现植物类生物的正常生长。

LED太阳光模拟器的结构非常简单，其参数也比普通的太阳光模拟器要少得多，因此，有许多人都把它作为植物类生物的最佳光源，以实现植物的正常生长。

LED太阳光模拟器的参数主要有光强、光谱波长、照度调节、电压、频率和照明时间等。

1.强：LED太阳光模拟器的光强可以由0.2W/至2.5W/不等，通常可以调节。

根据不同的植物，可以使用不同的光强参数，以便获得更好的生长结果。

2.谱波长：LED太阳光模拟器的光谱波长一般在400-800nm之间，其中红光和蓝光是最重要的，可以满足植物的光合特性，进而实现更好的光合作用效果。

3.度调节：LED太阳光模拟器的照度可以调节，照度一般可以调节到10000Lux以下，这样可以增加植物对光照的响应，从而获得更好的生长结果。

4.压：LED太阳光模拟器参数中，电压可以调节，一般为12V-36V 之间，可以根据实际情况进行调节。

5.率：LED太阳光模拟器的频率一般为50-60Hz，根据植物的不同可以调节频率来获得更好的光合作用效果。

6.明时间：LED太阳光模拟器的照明时间可以由1小时至24小时不等，根据植物的生长情况，可以调节照明时间，减少植物的耗能和费用，以节约能源。

LED太阳光模拟器具有体积小、易安装、低耗能等优点，可以实现植物类生物的正常生长，从而节省大量的照明费用。

同时，也可以避免室内植物因缺少自然光的供应而受到的不良影响，从而使植物长得更加健康。

LED太阳光模拟器的参数对植物的生长有着重要的影响，因此，在购买LED太阳光模拟器之前，主要要根据不同植物的要求，选择适当的参数，以便满足植物的生长环境。

此外，还要注意正确安装LED 太阳光模拟器，以确保植物正常生长，节省能源，同时实现植物的最佳生长状态。

光谱校正的校正方法
光谱校正是一种用于纠正光谱数据中由于仪器或实验条件引起的偏差的方法。

以下是一些常见的光谱校正方法：
1. 波长校正：通过测量已知标准物质的光谱特征峰位置，对光谱数据进行波长校正，以确保光谱的波长准确性。

2. 强度校正：通过测量已知标准物质的光谱强度，对光谱数据进行强度校正，以确保光谱的强度准确性。

3. 基线校正：通过减去光谱数据中的背景信号或基线，对光谱数据进行基线校正，以去除背景干扰。

4. 光谱平滑：通过对光谱数据进行平滑处理，减少噪声和光谱波动，以提高光谱的质量。

5. 光谱归一化：通过对光谱数据进行归一化处理，使得不同光谱之间具有可比性。

6. 光谱去卷积：通过对光谱数据进行去卷积处理，去除光谱中的卷积效应，以提高光谱的分辨率。

这些光谱校正方法可以单独或组合使用，以满足不同的应用需求。

在进行光谱校准时，需要根据具体情况选择合适的校正方法，并进行适当的参数设置和优化，以确保校正的准确性和有效性。

稳态太阳光模拟器标准与系统介绍 依据IEC 60904-9与ASTM E927 国际标准所研发设计的AAA 级太阳能模拟器，用以测量太阳能电池效率，其光斑大小为5 cm x 5 cm 。

采光纤导光功能，可配合实验室需求，依据场所任意移动，并自由调整出光方向，便于应用各种领域，也可与手套箱结合。

可搭选配光强度调正光圈来做自动光强度变化量测。

模拟器搭配电表可量测0.1 mA ~ 1 A 电流值，适用于各式太阳能电池研究开发。

表一. 符合IEC 60904-9中 3A 等级模拟器的标准：IEC60904-9 characteristic 标准A 级范围 光焱SS-F5-3A 等级 光谱匹配度Spectral match0.75-1.25 A 照度不均匀度Non-uniformity of irradiance2% A 瞬时不稳定度Temporal instability 2% A光斑: 50 mm x 50 mm图2. 平行出光示意图图1. 向下出光示意图 系统架构示意图SS-F5-3A AAA50x50mm2Steady-State Solar Simulator 图3. 光谱匹配度：SS-F5-3A符合IEC60904-9 中AM1.5G 光谱Spectral Match之 A 级定义图4. 照度不均匀度：SS-F5-3A符合IEC 60904-9中Non-Uniformity of Irradiance之A级之定义 图5. 瞬时不稳定度：SS-F5-3A符合 IEC 60904-9中Temporal Instability 之A级定义SS-F5-3A AAA50x50mm2Steady-State Solar Simulator主要技术指标1. 照射面积50mm x50mm2. 光谱匹配度AM1.5G，<±15%，A级3. 辐射空间非均匀性<±2%，A级4. 时间非稳定性<±1%，A级5. 光纤导光功能均光系统与光源系统分离设计6. 灯源系统300 W氙灯光源带光学反射罩7. 光谱范围400 nm ~ 1100 nm8. 光强度照度可达1000 W/m2@AM1.5G (±l0% 灯泡功率控制)10 .其他关机延迟冷却系统LCD 触控显示控制: 具备灯泡使用时数/灯泡功率控制(±l0%)/光源shutter控制/并可程控稳定度优于1%的电源供应器主动式气冷散热系统，具备延迟散热功能具备光源shutter其他技术指标1. 标准电池 2 x 2 cm 照光面积标准lemon接口Pt sensor传感器2. IV 测试软件测试时钟延迟时间设定功能Quick-note功能Semi-log IV显示功能Reference Cell测量与修正Mismatch-factor IV修正功能3. 标准样品台四线夹具通道切换设计灯源支架高度可调4. 源表Keithley 2400源表5. 手套箱整合模块光路向上照射手套箱专用样品台6. 光强可调模块辐照光强0~100%可调弱光测量能力7. 密封样品盒全密封设计，防止样品衰减多段开关，标准BNC接口。

太阳模拟器测量偏差的分析[摘要]光伏太阳能模拟仪在测量光伏器件电性能的过程中，常常会因为各种因素导致测量结果产生偏差，从而削弱测量结果的权威性。

本文从光源稳定性、光谱匹配、电信号接收转换、测量环境、接触电阻等几个方面进行了归类、分析，并给出相应的解决方案，以提高光伏器件的测量精度。

【关键词】太阳模拟器；测量误差；接触电阻；光谱匹配在光伏领域里，太阳模拟器常用做模拟太阳光，再配以电子负载、数据采集器和计算机等配套设备，可以用来测量如太阳能电池片、太阳能组件等光伏器件的电性能，如Pmax、Imax、Vmax、FF、Eff、Rs、Rsh等[1]。

这些参数不仅反映了光伏器件的电学性能，而且影响产品的最终质量，因此，一台可靠精准的太阳模拟器，不仅对生产工艺有参考意义，更关系到产品的品质和制造厂商的利润和信誉。

本文对影响太阳模拟器测量误差的一些因素进行了归纳、分析，以期能够解决光伏产品的研究及生产过程中出现的一些问题。

一、偏差分析1、光源相关1.1光强的稳定性，如果使用闪光模拟器，就代表着没有稳定的光辐照度。

为了解决这个问题，实际测量时可以采用同步测量然后光辐照度修正的方法，也就是同时采样太阳电池组件的电压、电流和参考太阳电池的短路电流，然后将参考太阳电池标定的光辐照度归一化到标准光辐照度，得到的修正系数修正被测组件的电流。

1.2太阳模拟器光辐照度均匀性误差，因为光伏组件面积一般都超过1m2，因此要在如此大的范围内实现光辐照度的高均匀性是比较困难的，其对组件I-V 特性曲线的影响很明显。

例如，在一个A级太阳模拟器下测量某个组件中，一些输出功率低的太阳电池处于比较高的辐照度下，另一些输出功率高的太阳电池处于比较低的辐照度下，而在另一个A级太阳模拟器下测量恰好相反，就可能产生最大8%的短路电流测量值的差别[2]。

1.3光谱符合性偏差，氙灯的光谱分布随总辐射能量的变化而变化。

即使相同的总辐射能量，氙灯的老化也使发光光谱发生变化。

光谱失配误差对光伏组件测试的影响研究刘胡炜;孟赟;曹寅【摘要】光伏组件测试中,太阳模拟器的光谱辐照度分布、光伏组件的光谱响应度、PN结温度等是影响测试结果的主要因素.本文从太阳模拟器光谱失配误差产生的原因出发,研究了光谱失配误差的理论处理方法,并使用脉冲模拟器对单晶硅、非晶硅光伏组件进行了实验分析,给出了减小或修正光谱失配误差对光伏组件测试结果影响的措施建议.【期刊名称】《质量与标准化》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】4页(P46-49)【关键词】光谱失配误差;光谱辐照度分布;光谱响应度【作者】刘胡炜;孟赟;曹寅【作者单位】上海市质量监督检验技术研究院;上海市质量监督检验技术研究院;上海市质量监督检验技术研究院【正文语种】中文光伏组件的电性能测试结果体现为电流-电压特性曲线，通过曲线可获得光伏组件的重要性能参数：开路电压、短路电流、最大功率、最大功率时的电流和电压、填充因子、转换效率、短路电流密度等。

目前，测量光伏性能的通用方法是将光伏组件放在稳定的自然或模拟太阳光下保持一定的温度，描绘其特性曲线，并且采用与测试样品光谱响应类似的标准组件测量入射光的辐照度，最后将测得的电流和电压数据修正到标准测试条件下（STC）（电池温度：25℃，辐照度：1 000 W·m-2，太阳光谱辐照度分布符合GB/T 6495.3－1996《光伏器件第3部分:地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据》规定）。

电池温度可通过水温或电子冷却的方式进行控制，而辐照度和光谱辐照度分布的确定较为复杂。

目前，通常的做法是利用与测试组件光谱响应度类似的参考标准组件对太阳模拟器进行标定辐照度，然后在该辐照度下测量光伏组件的性能参数。

光伏组件性能测试中，模拟光源与标准光源的光谱不匹配、光伏组件之间的光谱响应度不匹配等因素都可能导致光谱失配误差，影响测试结果。

太阳的辐射光谱具有很宽的频域，由于大气中的气体分子、水蒸气、灰尘等对某些波长的太阳辐射具有散射或吸收，致使太阳辐射透过大气层后到达地球表面的辐射分布出现较大的变化。