专利名称：一种用于测试太阳能电池的太阳模拟器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳模拟器，特别是一种用于测试太阳能电池的太阳模拟器，属于太阳能电池检测装置技术领域。
背景技术：
目前，用于测试太阳能电池的太阳模拟器的质量主要取决于光源的辐照强度和均匀度上，光源中最接近太阳光的是氙灯，但氙灯属于点光源，需要将光源进行处理成平行均匀的光源，如中国专利201020177252. 9《反射式太阳能模拟器》公开一种将氙灯的光源通过反射处理成均匀的光源，但反射结构相对来说较为复杂 ，反射装置精度要求较高，计算需要精确，制造难度大。随着LED技术的发展，人们开始采用LED作为太阳模拟器的光源，如中国专利200810025522. I《LED太阳模拟器》采用各种颜色的LED，通过调节LED的个数和LED的电流强度达到太阳光谱各个波段的光强，实现模拟太阳光谱，但由于LED属于单色光，需要对不同颜色的LED进行光学混合成模拟太阳光谱的复合光，因此需要光源非常多，而且需要一套光源复合系统和光源修正系统，结构复杂，造价高，同时由于LED的发热问题，容易造成LED的损坏，使得光源需要重新调整，使用不方便。中国专利201010291865. X《一种多镜和多光纤稱合的太阳能光模拟器光源》利用点光源发光在立体空间具有较宽发光张角的特点，采用多透镜和反射镜组合和光纤耦合的方式，实现光源能量的高效率利用和输出，但是透镜的数量繁多，排布方式复杂，占地面积大，成本高。

发明内容
针对以上现有技术的不足，本发明设计一种结构简单，减少光源投入，满足辐照强度和光照均匀要求的，适合测试太阳能电池电性能的太阳模拟器，解决将光源变成辐照均匀的面光源技术问题。为了实现以上任务，本发明采用的技术方案设计一种用于测试太阳能电池的太阳模拟器，包括光源箱及其内的反射镜、凸透镜、滤光器及导光部件，主要技术特征是导光部件，其一端为光纤束的输入端与滤光器连接；另一端为光纤输出端与光源箱顶部的挡板连接，挡板的上方装有太阳能电池测试平台，该平台的受光面设有与光纤束输出口对应的凹槽，光源由凸透镜聚光到滤光器，经光纤束均匀传输到太阳能电池的测试平台上。光纤束呈点、线或回字形分布，光纤束的传输光谱为300_1900nm，可见光透过率大于 85%。光源为氙灯，光纤束的材质为石英或玻璃。滤光器由支撑板安装在光源箱内；光纤束的一端集中，由固定板束缚在滤光器的支撑板上。光源箱顶部的挡板由反光材料构成，且挡板与太阳能电池测试平台之间有一定的间距。测试平台由带凹槽的透光玻璃制成，该透光玻璃的另一面为平面，用于放置太阳能电池。测试平台是由两块超白玻璃构成的分体式平台，其中一块超白玻璃为平板玻璃，用于放置太阳能电池；另一块为带多个凹槽的玻璃，安装在挡板上，每个凹槽与光纤束中相应的光纤点或光纤条对应。 光源箱内装有多个光源及多套光学系统，光源箱的侧壁上装有抽风扇。本发明产生的有益效果光源采用氙灯，将光源先进行聚焦，然后采用导光技术将光源均匀分散到测试平台上，且测试平台的受光面设有与光纤对应的凹槽，使得光源具有均匀的面光源特点，满足辐照均匀和稳定的太阳能电池电性能测试要求，解决了普通光源辐照度分布不均匀的问题。 采用二次聚光技术，将光源的直射光和散射光均聚集起来，充分利用光源，光源损失少；灯具使用数量合理，对于光源的不一致性及辐照度均可方便控制，减少滤光器的投入，节约成本。


图I :本发明的结构示意图。图2 :为图I中的A-A剖视图，光纤束10采用点式分布。图3 :为图I中的A-A剖视图，光纤束10采用线式分布。图4 :为图I中的A-A剖视图，光纤束10采用回字形式分布。图5 :本发明实施例2的示意图。图6 :本发明实施例3的示意图。图I至图6中1、光源箱,2、平面反射镜,3、抽风扇,4、凸透镜支撑板,5、滤光器支撑板，6、光纤固定板,7、超白玻璃,8、太阳能电池,9、挡板,10、光纤束，11、滤光器,12、凸透镜，13、氙灯，14、弧形反射镜，15、带多个凹槽的玻璃。
具体实施例方式实施例I
见图I至图3，用于测试太阳能电池的太阳模拟器，由光源箱、光学系统和测试平台组成，光源箱I内装有平面反射镜2、抽风扇3、凸透镜支撑板4、滤光器支撑板5和光纤固定板6,光学系统由氣灯13、弧形反射镜14、凸透镜12、滤光器11、光纤束10以及挡板9组成，测试平台由带凹槽的透光玻璃制成，每个凹槽与光纤束中相应的光纤点或光纤条对应，测试平台的另一面为平面，用于放置太阳能电池，弧形反射镜14放置在光源箱I的底部，在其焦点处安装有光源氙灯13，凸透镜12由支撑板4固定，凸透镜的聚光端装有滤光器11，该滤光器由支撑板固定，光纤束10位于滤光器11的上方,光纤束的一端集中，由光纤固定板6束缚安装在滤光器支撑板5上，另一端均匀地分布在光源箱I顶部的挡板9上，光纤束呈点、线或回字形分布，光纤束的传输光谱为30(Tl900nm，可见光透过率大于85%，太阳能电池测试平台7安装在挡板9的上方。检测时，氙灯13发出的散射光经过弧形反射镜14反射后转变为平行光投入到凸透镜12上进行聚光，聚光后的光斑通过滤光器11进行滤除多余的光波，然后通过滤光器11的光源照射到光纤束10上，经光纤束均匀传输到太阳能电池的测试平台7上。
实施例2
本实施例是适用于测试小尺寸太阳能电池的太阳模拟器，见图4，测试平台呈分体式，主要由两块玻璃构成，其中一块为平板玻璃，用于放置太阳能电池8，另一块玻璃带有凹槽，且带凹槽的一面装在光源箱I顶部的挡板9上，每个凹槽与光纤束中相应的光纤点或光纤条对应，使照射在测试平台上的光更均匀。测试平台采用这种分体式结构使用更方便，因为太阳能电池放置在平板玻璃上时会磨损平板玻璃表面，需要经常更换，这种分体式结构，更便于更换放置太阳能电池的玻璃，可降低成本。本实施例用于测试太阳能电池的太阳模拟器的结构及工作原理同实施例1，在此不再赘述。实施例3
本实施例是适用于测试大尺寸太阳能电池的太阳模拟器，见图5，光源箱I内装有多个氙灯13及多套光学系统，可以根据需要进行横向和纵向扩展，每个氙灯13由对应的凸透镜
12聚光到滤光器11，经光纤束10均匀传输到太阳能电池的测试平台上，实现测试大尺寸太 阳能电池。本实施例用于测试太阳能电池的太阳模拟器的结构及工作原理同实施例1，在此不再赘述。
权利要求
1.一种用于测试太阳能电池的太阳模拟器，包括光源箱及其内的反射镜、凸透镜、滤光器及导光部件，其特征在于所述导光部件，其一端为光纤束的输入端与滤光器连接；另一端为光纤输出端与光源箱顶部的挡板连接，挡板的上方装有太阳能电池测试平台，该平台的受光面设有与光纤束输出口对应的凹槽，光源由凸透镜聚光到滤光器，经光纤束均匀传输到太阳能电池的测试平台上。
2.根据权利要求I所述的用于测试太阳能电池的太阳光模拟器，其特征在于所述光纤束呈点、线或回字形分布，光纤束的传输光谱为300-1900nm，可见光透过率大于85%。
3.根据权利要求I或2所述的用于测试太阳能电池的太阳光模拟器，其特征在于所述光源为氙灯，光纤束的材质为石英或玻璃。
4.根据权利要求I所述的用于测试太阳能电池的太阳光模拟器，其特征在于所述滤光器由支撑板安装在光源箱内；光纤束的一端由固定板束缚在滤光器的支撑板上。
5.根据权利要求I所述的用于测试太阳能电池的太阳光模拟器，其特征在于所述挡板由反光材料构成。
6.根据权利要求I所述的用于测试太阳能电池的太阳光模拟器，其特征在于所述光源箱顶部的挡板与太阳能电池测试平台之间有一定的间距。
7.根据权利要求6所述的用于测试太阳能电池的太阳光模拟器，其特征在于所述测试平台由带凹槽的透光玻璃制成，该透光玻璃的另一面为平面，用于放置太阳能电池。
8.根据权利要求I所述的用于测试太阳能电池的太阳光模拟器，其特征在于所述测试平台是由两块超白玻璃构成的分体式平台。
9.根据权利要求8所述的用于测试太阳能电池的太阳光模拟器，其特征在于所述分体式平台的其中一块超白玻璃为平板玻璃，用于放置太阳能电池；另一块为带多个凹槽的玻璃，安装在挡板上，每个凹槽与光纤束中相应的光纤输出口对应。
10.根据权利要求2所述的用于测试太阳能电池的太阳光模拟器，其特征在于所述光源箱内装有多个光源及多套光学系统，光源箱的侧壁上装有抽风扇。
全文摘要
本实用新型涉及一种太阳光模拟器，特别是一种用于测试太阳能电池用的太阳光模拟器，属于太阳能电池检测技术领域，解决将光源变成辐照均匀的面光源技术问题。主要技术特征是采用导光部件，其一端为光纤束的输入端与滤光器连接；另一端为光纤输出端与光源箱顶部的挡板连接，挡板的上方装有太阳能电池测试平台，该平台的受光面设有与光纤束输出口对应的凹槽，光源由凸透镜聚光到滤光器，经光纤束均匀传输到太阳能电池的测试平台上。本发明采用氙灯，将光源先进行聚焦，然后用光纤导光技术将光源均匀分散到测试平台上，满足辐照均匀和稳定的太阳能电池电性能测试要求。
文档编号G01R31/26GK102721841SQ20121019778
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月15日 优先权日2012年6月15日
发明者李毅, 王付然 申请人:深圳市创益科技发展有限公司