CN207778170U - 基于陶瓷腔体的太阳能模拟器及太阳能模拟系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及太阳能模拟技术领域，涉及基于陶瓷腔体的太阳能模拟器及太阳能模拟系统。基于陶瓷腔体的太阳能模拟器包括机箱、设置在机箱顶部的陶瓷腔体和设置在陶瓷腔体顶部的氙灯；陶瓷腔体内部光滑无凸起，以使氙灯的灯光经过陶瓷腔体内壁经过漫反射再照射到待测光伏电池片上；具体的，陶瓷腔体不会吸收氙灯发出的光线，而且不会影响氙灯发出光线的漫反射效果，因此通过采用陶瓷腔体对氙灯发出的光线进行漫反射，提高光斑辐照面积，并且提高光斑有效面积的光照均匀度，使氙灯发出的照射光线更加趋近太阳光，从而提高模拟效果。太阳能模拟系统与现有技术相比具有上述的优势。

Description

基于陶瓷腔体的太阳能模拟器及太阳能模拟系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能模拟技术领域，具体而言，涉及基于陶瓷腔体的太阳能模拟器及太阳能模拟系统。

背景技术

目前，在太阳能电池片的研发中，光伏电池片厂家想生产出一定规格参数的光伏电池片，就必须要先获得光伏电池片在太阳光照下的具体参数，从而计算出光伏电池片性能的参数，来进行研究和生产，目前常用的方法是将测试光伏电池片直接放置于自然环境下，经过太阳光直接照射来采集各项性能指标的，但是在自然环境条件下，由于外界环境的干扰，太阳光照时光伏电池片产生的电流电压处于不稳定状态，数值波动范围较大，不能提供一个科学的、精准的参考数据，为科研和生产厂家带来了极大的困扰，阻碍了行业的发展和技术革新。

但是现有技术中的太阳嫩模拟器但是市场多是铝反光罩或者裸氙灯测试，其中铝热变质，铝材质改变了光谱特性，且导致光斑均匀度较差；并且裸灯会使灯的能量损失比较大，增加了电源负荷。

因此，提供一种太阳能模拟效果好的基于陶瓷腔体的太阳能模拟器及太阳能模拟系统成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种基于陶瓷腔体的太阳能模拟器，以缓解现有技术中太阳能模拟效果差的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种基于陶瓷腔体的太阳能模拟器，包括机箱、设置在所述机箱顶部的陶瓷腔体和设置在所述陶瓷腔体顶部的氙灯；

所述陶瓷腔体内部光滑无凸起，以使所述氙灯的灯光经过所述陶瓷腔体内壁经过漫反射再照射到待测光伏电池片上。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述机箱侧壁设置有遮光层。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述陶瓷腔体顶部设置有用于支撑所述氙灯的支撑架。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述氙灯与所述支撑架可拆卸连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述氙灯与所述支撑架卡接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述支撑架包括支架本体和用于与所述氙灯连接的连接座。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述连接座与所述支架本体可拆卸连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述陶瓷腔体呈长方体。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述机箱上设置有与所述陶瓷腔体外壁卡接的卡接槽。

本实用新型的第二目的在于提供一种太阳能模拟系统，以缓解现有技术中太阳能模拟效果差的技术问题。

第二方面，本实用新型提供了一种太阳能模拟系统，包括数据处理器和所述基于陶瓷腔体的太阳能模拟器；

所述数据处理器与所述基于陶瓷腔体的太阳能模拟器配合。

有益效果：

本实用新型实施例提供了一种基于陶瓷腔体的太阳能模拟器，包括机箱、设置在机箱顶部的陶瓷腔体和设置在陶瓷腔体顶部的氙灯；陶瓷腔体内部光滑无凸起，以使氙灯的灯光经过陶瓷腔体内壁经过漫反射再照射到待测光伏电池片上；具体的，陶瓷腔体不会吸收氙灯发出的光线，而且不会影响氙灯发出光线的漫反射效果，因此通过采用陶瓷腔体对氙灯发出的光线进行漫反射，提高光斑辐照面积，并且提高光斑有效面积的光照均匀度，使氙灯发出的照射光线更加趋近太阳光，从而提高模拟效果。

本实用新型提供了一种太阳能模拟系统，包括数据处理器和基于陶瓷腔体的太阳能模拟器；数据处理器与基于陶瓷腔体的太阳能模拟器配合；太阳能模拟系统与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的基于陶瓷腔体的太阳能模拟器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的俯视图。

图标：100－机箱；200－陶瓷腔体；300－氙灯。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

本实用新型实施例提供了一种基于陶瓷腔体的太阳能模拟器，包括机箱100、设置在机箱100顶部的陶瓷腔体200和设置在陶瓷腔体200顶部的氙灯300；

陶瓷腔体200内部光滑无凸起，以使氙灯300的灯光经过陶瓷腔体200内壁经过漫反射再照射到待测光伏电池片上。

本实用新型实施例提供了一种基于陶瓷腔体的太阳能模拟器，包括机箱100、设置在机箱100顶部的陶瓷腔体200和设置在陶瓷腔体200顶部的氙灯300；陶瓷腔体200内部光滑无凸起，以使氙灯300的灯光经过陶瓷腔体200内壁经过漫反射再照射到待测光伏电池片上；具体的，陶瓷腔体200不会吸收氙灯300发出的光线，而且不会影响氙灯300发出光线的漫反射效果，因此通过采用陶瓷腔体200对氙灯300发出的光线进行漫反射，提高光斑辐照面积，并且提高光斑有效面积的光照均匀度，使氙灯300发出的照射光线更加趋近太阳光，从而提高模拟效果。

现有技术中的氙灯300式太阳能模拟器均采用氙灯300直接照射待测光伏电池片，或采用铝腔体漫反射照射待测光伏电池片，其中，氙灯300直接照射的光线热能均匀度差，使得待测光伏电池片的测量结果存在较大误差；而采用铝腔体对氙灯300发出的光线进行漫反射时，铝腔会改变氙灯300光照的光谱特性，与实际太阳光存在较大误差，使得待测光伏电池片的测量结果存在较大误差。

而本实施例提供的一种基于陶瓷腔体的太阳能模拟器，采用陶瓷腔体200对氙灯300发出的光线进行漫反射，其中，陶瓷腔体200不会影响氙灯300灯光的光谱特性，而且通过陶瓷腔体200对氙灯300灯光的漫反射，使得能够提高光照均匀度。

本实施例的可选方案中，机箱100侧壁设置有遮光层。

在机箱100侧壁上设置遮光层，避免外界光照对待测光伏电池片的测量结果造成影响。

本实施例的可选方案中，陶瓷腔体200顶部设置有用于支撑氙灯300的支撑架。

本实施例的可选方案中，氙灯300与支撑架可拆卸连接。

本实施例的可选方案中，灯与支撑架卡接。

本实施例的可选方案中，支撑架包括支架本体和用于与氙灯300连接的连接座。

本实施例的可选方案中，连接座与支架本体可拆卸连接。

陶瓷腔体200顶部设置支架本体，在支架本体上设置连接座，氙灯300设置在连接座上，当氙灯300点亮时，氙灯300发出的灯光全部进入到陶瓷腔体200内，因为灯光具有一定的热量，避免光源外泄对线路造成影响，同时提高测量准度。

本实施例的可选方案中，陶瓷腔体200呈长方体。

其中，陶瓷腔体200还可以呈圆柱体、正方体等。

本实施例的可选方案中，机箱100上设置有与陶瓷腔体200外壁卡接的卡接槽。

陶瓷腔体200安装在机箱100的卡接槽上，卡接槽上设置有卡扣，方便陶瓷腔体200的安装；通过卡接槽工作人员能够方便的拆卸陶瓷墙体，以使工作人员能够方便的对陶瓷腔体200进行检查或更换。

在本实施例的至少一个实施例中，太阳能模拟器包括机箱100、氙灯300、玻璃板和开设在机箱100顶部的陶瓷腔体200；陶瓷腔体200底部支架上设置有用于安装玻璃板的安装槽，玻璃板位于安装槽上，且玻璃板位于氙灯300下方；玻璃板上设置有用于改变氙灯300发光光谱的镀膜；在模拟工作中，点亮氙灯300，氙灯300的灯光通过陶瓷腔体200漫反射，然后通过镀膜玻璃板照射到被测电池表面，并且玻璃板上设置有镀膜，使氙灯300发出的光照光谱符合AM1.5的标准，然后由陶瓷腔体200漫反射，使氙灯300的光照更加趋近太阳光，提高太阳能模拟器的模拟效果。

需要指出的是，镀膜超白玻璃板设置在陶瓷腔体200的底部，氙灯300发出的灯光先在陶瓷腔体200内漫反射，然后通过镀膜超白玻璃板照射到待测光伏电池上。

太阳能电池对不同波长的光具有不同的响应，就是说辐照度相同而光谱成分不同的光照射到同一太阳能电池上，其效果是不同的，太阳光是各种波长的复合光，它所含的光谱成分组成光谱分布曲线，而且其光谱分布也随地点、时间及其他条件的差异而不同，子啊大气层外情况很单纯，太阳光谱几乎相当于6000K的黑体辐射光谱，称为AMO光谱。在地面上，由于太阳光透过大气层后被吸收掉一部分，结果导致非常复杂的光谱分布。而且随着太阳天顶角的变化，太阳光透射的途径不同吸收情况也不同。所以地面阳光的光谱随时都在变化。因此从测试的角度来考虑，需要规定一个标准的地面太阳光谱分布。目前国内外的标准都规定，在晴朗的气候天气下，当太阳透过大气层到达地面所经过的路径为大气层厚度的1.5倍时，其光谱为标准地面太阳光谱，简称AM1.5标准太阳光谱。

通过在玻璃板上镀膜使氙灯300发出的灯光光谱符合AM1.5标准。

并且，通过陶瓷空腔提高氙灯300发出的灯光的均匀度，提高模拟效果。

超白玻璃是一种超透明低铁玻璃，也称低铁玻璃、高透明玻璃。它是一种高品质、多功能的新型高档玻璃品种，透光率可达91.5％以上。超白玻璃同时具备优质浮法玻璃所具有的一切可加工性能，具有优越的物理、机械及光学性能，可像其它优质浮法玻璃一样进行各种深加工。

超白玻璃板可拆卸的设置在安装槽内，通过安装槽可以方便的安装和更换超白玻璃白。

具体的，超白玻璃白的形状不限，可以是曲面、直面或异型面。

本实用新型提供了一种太阳能模拟系统，包括数据处理器和基于陶瓷腔体的太阳能模拟器；数据处理器与基于陶瓷腔体200的太阳能模拟器配合。

本实用新型提供了一种太阳能模拟系统，包括数据处理器和基于陶瓷腔体的太阳能模拟器；数据处理器与基于陶瓷腔体200的太阳能模拟器配合；太阳能模拟系统与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。

本实施例提供的太阳能模拟系统，在测试台上设置数据采集器，数据采集器依次连接档位切换电路、处理器和显示器，其中显示装置与处理器通过串口电路相连；处理器上连接一为其提供电源的供电模块；本实施例中的档位切换电路设有电流档位切换电路和电压档位切换电路，数据采集器上分别设有电流线和电压线，电流档位切换电路和电压档位切换电路分别与数据采集器上的电流线和电压线相连。本实施例的电压档位分别为1V，10V，50V，100V，电流档位分别是0.25A，1A，2.5A，10A。

测验时，将待测电池模块放置在测试台上，调整电流档位和电压档位，选择相应的档位，采集到的数据经过电流档位切换电路和电压档位切换电路后进入处理器中，在处理器实现对信号的分析和处理，最终将测试结果输出至显示器上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于陶瓷腔体的太阳能模拟器，其特征在于，包括：机箱、设置在所述机箱顶部的陶瓷腔体和设置在所述陶瓷腔体顶部的氙灯；

所述陶瓷腔体内部光滑无凸起，以使所述氙灯的灯光经过所述陶瓷腔体内壁经过漫反射再照射到待测光伏电池片上。

2.根据权利要求1所述的基于陶瓷腔体的太阳能模拟器，其特征在于，所述机箱侧壁设置有遮光层。

3.根据权利要求1所述的基于陶瓷腔体的太阳能模拟器，其特征在于，所述陶瓷腔体顶部设置有用于支撑所述氙灯的支撑架。

4.根据权利要求3所述的基于陶瓷腔体的太阳能模拟器，其特征在于，所述氙灯与所述支撑架可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的基于陶瓷腔体的太阳能模拟器，其特征在于，所述氙灯与所述支撑架卡接。

6.根据权利要求3所述的基于陶瓷腔体的太阳能模拟器，其特征在于，所述支撑架包括支架本体和用于与所述氙灯连接的连接座。

7.根据权利要求6所述的基于陶瓷腔体的太阳能模拟器，其特征在于，所述连接座与所述支架本体可拆卸连接。

8.根据权利要求1所述的基于陶瓷腔体的太阳能模拟器，其特征在于，所述陶瓷腔体呈长方体。

9.根据权利要求1－8任一项所述的基于陶瓷腔体的太阳能模拟器，其特征在于，所述机箱上设置有与所述陶瓷腔体外壁卡接的卡接槽。

10.一种太阳能模拟系统，其特征在于，包括数据处理器和权利要求1－9任一项所述的基于陶瓷腔体的太阳能模拟器；

所述数据处理器与所述基于陶瓷腔体的太阳能模拟器配合。