CN203396905U - 三结砷化镓太阳电池光谱响应测试装置 - Google Patents
三结砷化镓太阳电池光谱响应测试装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种三结砷化镓太阳电池光谱响应测试装置，包括宽光谱多光栅光谱响应测试系统，所述测试系统包括发出光源的光源系统、多光栅单色仪、光学系统和光强监控器；光源系统和多光栅单色仪之间置有斩波器，多光栅单色仪和光学系统之间置有滤镜转轮，其特点是：斩波器和多光栅单色仪之间或多光栅单色仪和滤镜转轮之间置有衰减滤光片。本实用新型由于采用了衰减滤光片，减弱了切换光栅时单色光光信号，同时也减弱了对应的电信号，使电信号在较小范围内变化，保证了三结砷化镓太阳电池光谱响应测试结果的准确性。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳电池光谱响应测试技术领域，特别是涉及一种三结砷化镓太阳电池光谱响应测试装置。
背景技术
太阳电池光谱响应是太阳电池性能的重要指标之一。
目前测试太阳电池光谱响应的测试工具为宽光谱多光栅光谱响应测试系统。该测试系统测试的波长范围一般为300-1800nm，光源经过多光栅单色仪分成各个波段的单色光，光源与多光栅单色仪之间有一狭缝，狭缝的宽度不同，输入的光功率也不相同，根据狭缝的宽度选择不同的光功率进行相应的参数计算得出光谱响应的测试结果；由于三结砷化镓太阳电池具有宽光谱的特性，目前光谱响应测试系统测试三结砷化镓太阳电池光谱响应，当切换光栅时，单色光光强会突变，引起相应电信号突变，会发生超过测试系统测量量程的现象，测试出的光谱响应曲线会在切换光栅处（波长为λm）出现突变，造成光谱响应测试的结果不准确。
发明内容
本实用新型为解决背景技术中存在的技术问题而提供一种光谱响应测试结果准确的三结砷化镓太阳电池光谱响应测试装置。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题，采用如下技术方案：
三结砷化镓太阳电池光谱响应测试装置，包括宽光谱多光栅光谱响应测试系统，所述测试系统包括发出光源的光源系统、多光栅单色仪、光学系统和光强监控器；光源系统和多光栅单色仪之间置有斩波器，多光栅单色仪和光学系统之间置有滤镜转轮，其特点是：斩波器和多光栅单色仪之间或多光栅单色仪和滤镜转轮之间置有衰减滤光片。
本实用新型还可以采用如下技术措施：
所述衰减滤光片为固定衰减滤光片。
所述衰减滤光片为活动衰减滤光片。
本实用新型具有的优点和积极效果是：
本发明由于采用了衰减滤光片，减弱了切换光栅时单色光光信号，同时也减弱了对应的电信号，使电信号在较小范围内变化，保证了三结砷化镓太阳电池光谱响应测试结果的准确性。
附图说明
图1是本实用新型斩波器和多光栅单色仪之间置有衰减滤光片的装置示意图；
图2是本实用新型多光栅单色仪和滤镜转轮之间置有衰减滤光片的装置示意图；
图3是本实用新型装置测试的光谱响应曲线图；
图4是目前公知装置测试的光谱响应曲线图。
图中，1-控制计算机，2-锁向放大器，3-前置放大器，4-光强监控器，5-三结砷化镓太阳电池，6-光学系统，7-滤镜转轮，8-衰减滤光片，9-多光栅单色仪，10-斩波器，11-光源系统。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
三结砷化镓太阳电池光谱响应测试装置，包括宽光谱多光栅光谱响应测试系统，所述测试系统包括发出光源的光源系统、多光栅单色仪、光学系统和光强监控器；光源系统和多光栅单色仪之间置有斩波器，多光栅单色仪和光学系统之间置有滤镜转轮，其特点是：斩波器和多光栅单色仪之间或多光栅单色仪和滤镜转轮之间置有衰减滤光片；所述衰减滤光片为固定衰减滤光片或活动衰减滤光片。
实施例1：
如图1所示，三结砷化镓太阳电池光谱响应测试装置，包括宽光谱多光栅光谱响应测试系统，所述测试系统包括发出光源的光源系统11，光源通过利用光栅绕射原理将连续波长的光，分成各种不同波长的单色光的多光栅单色仪9、将由单光仪出来的单色光由光学系统的透镜与反射镜，收集并照射到太阳能电池上的光学系统6经光强监控器4监控作为入射光发射到三结砷化镓太阳电池5的受光面；光源系统和多光栅单色仪之间置有将直流光源调制成交流光源，并提供一同步的TTL同调讯号给锁相放大器，作为锁相放大器参考频率的斩波器10，斩波器和多光栅单色仪之间置有固定衰减滤光片8；多光栅单色仪和光学系统之间置有可装载6片杂散光滤镜，主要用于过滤光源以得到特定波长的滤镜转轮7，将光电流讯号放大后，再将讯号送进锁相放大器测量，增加讯号测量准确度的前置放大器3和用来解调、量测微弱调制讯号的锁向放大器2，控制光谱响应装置进行测量，并计算外量子效率和短路电流密度的控制计算机1。
实施例2：
如图1所示，三结砷化镓太阳电池光谱响应测试装置，包括宽光谱多光栅光谱响应测试系统，所述测试系统包括发出光源的光源系统11，光源通过利用光栅绕射原理将连续波长的光，分成各种不同波长的单色光的多光栅单色仪9、将由单光仪出来的单色光由光学系统的透镜与反射镜，收集并照射到太阳能电池上的光学系统6经光强监控器4监控作为入射光发射到三结砷化镓太阳电池5的受光面；光源系统和多光栅单色仪之间置有将直流光源调制成交流光源，并提供一同步的TTL同调讯号给锁相放大器，作为锁相放大器参考频率的斩波器10，斩波器和多光栅单色仪之间置有一个活动衰减滤光片8；多光栅单色仪和光学系统之间置有可装载6片杂散光滤镜，主要用于过滤光源以得到特定波长的滤镜转轮7，将光电流讯号放大后，再将讯号送进锁相放大器测量，增加讯号测量准确度的前置放大器3和用来解调、量测微弱调制讯号的锁向放大器2，控制光谱响应装置进行测量，并计算外量子效率和短路电流密度的控制计算机1。
实施例3：
如图2所示，三结砷化镓太阳电池光谱响应测试装置，包括宽光谱多光栅光谱响应测试系统，所述测试系统包括发出光源的光源系统11，光源通过利用光栅绕射原理将连续波长的光，分成各种不同波长的单色光的多光栅单色仪9、将由单光仪出来的单色光由光学系统的透镜与反射镜，收集并照射到太阳能电池上的光学系统6经光强监控器4监控作为入射光发射到三结砷化镓太阳电池5的受光面；光源系统和多光栅单色仪之间置有将直流光源调制成交流光源，并提供一同步的TTL同调讯号给锁相放大器，作为锁相放大器参考频率的斩波器10；多光栅单色仪和光学系统之间置有可装载6片杂散光滤镜，主要用于过滤光源以得到特定波长的滤镜转轮7，多光栅单色仪和滤镜转轮之间置有固定衰减滤光片8；将光电流讯号放大后，再将讯号送进锁相放大器测量，增加讯号测量准确度的前置放大器3和用来解调、量测微弱调制讯号的锁向放大器2，控制光谱响应装置进行测量，并计算外量子效率和短路电流密度的控制计算机1。
实施例4：
如图2所示，三结砷化镓太阳电池光谱响应测试装置，包括宽光谱多光栅光谱响应测试系统，所述测试系统包括发出光源的光源系统11，光源通过利用光栅绕射原理将连续波长的光，分成各种不同波长的单色光的多光栅单色仪9、将由单光仪出来的单色光由光学系统的透镜与反射镜，收集并照射到太阳能电池上的光学系统6经光强监控器4监控作为入射光发射到三结砷化镓太阳电池5的受光面；光源系统和多光栅单色仪之间置有将直流光源调制成交流光源，并提供一同步的TTL同调讯号给锁相放大器，作为锁相放大器参考频率的斩波器10；多光栅单色仪和光学系统之间置有可装载6片杂散光滤镜，主要用于过滤光源以得到特定波长的滤镜转轮7，多光栅单色仪和滤镜转轮之间置有活动衰减滤光片8；将光电流讯号放大后，再将讯号送进锁相放大器测量，增加讯号测量准确度的前置放大器3和用来解调、量测微弱调制讯号的锁向放大器2，控制光谱响应装置进行测量，并计算外量子效率和短路电流密度的控制计算机1。
目前公知光谱响应测试系统对三结砷化镓太阳电池光谱响应的测试：
采用目前公知的宽光谱多光栅光谱响应测试系统对三结砷化镓太阳电池光谱响应进行测试，波长范围为300-1800nm，存储数据，得到如图4所示的光谱响应曲线；从图4中可以看出，此光谱响应测试系统在1400nm处切换光栅，在1390nm处电信号为0.40V，1400nm处电信号为5.15V。通过计算得出，由于切换光栅，使得电信号增大12.875倍，说明被测电池的光谱响应范围超出了测试系统的测试范围，导致三结砷化镓太阳电池光谱响应的测试结果不准确。
本实用新型对三结砷化镓太阳电池光谱响应的测试：
在目前宽光谱多光栅光谱响应测试系统的多光栅单色仪入光口处即在斩波器和多光栅单色仪之间放置一个如图1所示中的固定衰减滤光片，对三结砷化镓太阳电池光谱响应进行测试，波长范围为300-1800nm，存储数据，得到如图3所示的光谱响应曲线；从图3中可以看出，在切换光栅处（波长为1400nm）到1610nm范围内信号明显大于切换光栅前信号。1400-1610nm波长范围内信号为5.37V到2.58V，切换光栅前信号最大值为1.86V。则滤光片在1400-1610nm范围内的透过率为34.6%-72.1%线性变化，其余波长处透过率为80%以上。使得信号在较小范围内变化，相应加大了装置对三结砷化镓太阳电池光谱响应的测量量程，提高了三结砷化镓太阳电池光谱响应测试结果的准确性。
测试结果表明：增加滤光片后，通过校正信号没有明显突变，信号均在较小范围内变化，本实用新型保证了三结砷化镓太阳电池光谱响应测试结果的准确性，消除了信号突变引起的测量不准。
尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.三结砷化镓太阳电池光谱响应测试装置，包括宽光谱多光栅光谱响应测试系统，所述测试系统包括发出光源的光源系统、多光栅单色仪、光学系统和光强监控器；光源系统和多光栅单色仪之间置有斩波器，多光栅单色仪和光学系统之间置有滤镜转轮，其特征在于：斩波器和多光栅单色仪之间或多光栅单色仪和滤镜转轮之间置有衰减滤光片。
2.根据权利要求1所述的三结砷化镓太阳电池光谱响应测试装置，其特征在于：所述衰减滤光片为固定衰减滤光片。
3.根据权利要求1所述的三结砷化镓太阳电池光谱响应测试装置，其特征在于：所述衰减滤光片为活动衰减滤光片。
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| CN111537199A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-14 | 宁波大学 | 一种平板型荧光太阳集光器的测试装置及其集光效率和光增益系数测试方法 |
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| CN111537199B (zh) * | 2020-04-30 | 2021-11-05 | 宁波大学 | 一种平板型荧光太阳集光器的测试装置及其集光效率和光增益系数测试方法 |
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