WO2009092354A2 - Spectrometric sensor - Google Patents

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Definitions

  • the multichannel detector according to the invention is used for the optoelectronic measurement of the spectral irradiance of solar radiation or solar simulators for photovoltaics according to IEC 60891, IEC60904 and ISO / DIS15387.
  • the spectrum apparatus with a spectral rejection by means of a graduated filter can be used as a multiplex spectrometer and as a spectral template apparatus, i. be used as a reference cell with scheduled spectral sensitivity.
  • Radiometric and spectrometric measurements are crucial for the assessment of a photovoltaic plant (PV) in terms of its efficiency. Any percentage error in the determination of the irradiance means almost directly the percentage gain or loss of the monetary value of the test object.
  • Tests and test procedures are i.a. specified in IEC60891 and IEC60904 (as well as ISO / DIS 15387 for space applications) [Ossenbrink2003].
  • the classification of the solar simulator (IEC60904-9) and the reference solar cells (IEC60904-2) and modules (IEC60904-6) as well as their traceability (IEC60904-4) and the utilization of the spectral correction factor (IEC60904-7) are among the decisive quality features of a correct power measurement in PV.
  • a "spectrometer with detector” For measuring spectral irradiances, a "spectrometer with detector” is used.
  • the prior art uses conventional dispersing grating spectrometers and a matrix or array of photodiode or CCD single receivers The suitability of devices for photovoltaic measurement tasks has to be called into question because so far the results do not seem to be sufficiently trustworthy, as evidenced by the fact that no institutional laboratory has an accredited classification Solar simulator (IEC60904-9).
  • the problems with the spectrometers extend across the entire device: from the input optics, the light guide, through the dispersion, to the receiver and the signal processing.
  • the dynamics, linearity and calibration are critical.
  • a dispersive spectrometer is responsible for most problems in determining the spectral irradiance.
  • a filter spectral apparatus is required.
  • a multichannel filter spectrometer was developed [W. Zaaiman 94]. In 64 separate modules (each 30x30x118mm 3 ), the silicon detectors with individual filters (bandwidths from 10 to 100nm) and tube equipped and individually to measure electrically. The structural arrangement is correspondingly large and circumferential and therefore difficult to bring in the horizontal plane of a solar simulator.
  • a recently proposed reference solar cell [GM] has a planar optical sensor (solar cell), which detects the radiation behind a graduated filter with location-dependent transmittance. With a mechanical aperture through The planned opening geometry allows the radiation to pass, resulting in a planned spectral sensitivity of the detector. Six spectral templates are required to perform the classification according to IEC 60904-9.
  • the commercial reference solar cells with a particularly large height of more than 15mm. This is a constructive feature, which results from the integration of the socket in the housing. In principle, this height must be minimized so that the reference cell does not protrude from the measuring plane. More elaborate reference cells therefore have a thin area with solar cell and a thicker area with built-in sockets. If the sockets are in a screwed-on housing [GM], the device loses its compact size.
  • a plurality of individual electrically isolated solar cells are provided behind the graduated filter: "The reference cell according to the invention with a suitable set of spectral templates and / or a multiplicity of solar cells under the spectral template permit this Multiplexing method for determination of spectral irradiances /
  • this embodiment of the reference cell is a novel spectral apparatus.
  • the spectral apparatus is a new mix of one
  • Such a novel device requires a (large) area and homogeneously detecting sensor, which, for practical reasons, is NOT otherwise used for optical measurements.
  • the spectrometric sensor can be optimally adapted to the conditions of calibration and actual measurement. For example, as expected, the output signals of the individual photocells are different in size due to their production spread, but also due to the appropriate filtering. Therefore, a "suitable" resistor is chosen and placed in the immediate vicinity of the photocell.A (currentless) voltage measurement is unproblematic in terms of contact resistance.
  • Another object is to make a permanent solid electrical connection between the resistor (shunt) and the solar cell and still provide a person of ordinary skill an easily accessible way to replace the resistor.
  • SMS spectrometric sensor
  • the spectral apparatus [GM] consists of the two-dimensional photocells, the graduated filter and one or more spectral templates.
  • the spectral apparatus is not expanded to a spectrometer, ie the electrical signal measurement and processing of the optical sensors are entirely dispensed with. This makes sense because each solar simulator for the actual test objects also accredited voltage measuring devices are available, which are adapted to the simulator. ldR will thus limit the simultaneous measurements of multiple channels, but this is correct with respect to requirement (1).
  • the spectral apparatus preferably has seven photocells, which takes into account the possible spectral resolution in a simultaneous measurement.
  • the seven photocells are selected in terms of size of the active area and position such that the seven photocells substantially absorb the radiation of the seven spectral bands of [0.4 ⁇ m; 0.5 ⁇ m], [0.5 ⁇ m; 0.6 ⁇ m], [0.6 ⁇ m; 0.7 ⁇ m], [0.7 ⁇ m; 0.8 ⁇ m], [0.8 ⁇ m; 0.9 ⁇ m], [0.9 ⁇ m; 1.0 ⁇ m] and [1.0 ⁇ m; 1.1 ⁇ m] (requirement 3).
  • a corresponding mathematical calculation for surface and position must be carried out from the characteristics of the gradient filter.
  • the external measured value acquisition firstly requires signal conditioning of the photocell by means of a suitable shunt resistor and, secondly, a separable electrical connection becomes necessary. Both are achieved according to the prior art in the housing of a reference solar cell by means of resistance and plug-socket connection, but this would violate the requirement 4. There are seven times to make two electrical connection, since there is no need for a common electrical ground (requirement 1 and 6). According to a more compact, in particular thinner design of the device is achieved (claim 4) by the resistor is placed directly on the photocell (claim 1), but the male-female connection removed from the housing and wired into a second housing (Breakout Box) is used. The spectral apparatus can be positioned and attached separately to the breakout box.
  • the breakout box carries the 14 sockets of the leads to the photocells at a distance from each other such that by means of conventional shorting plug, the adjacent channels can be connected in series (claim 6).
  • the adjacent voltage values can be added analogously from the seven spectral ranges (no common electrical mass, see above), which again represents the entire spectral apparatus with a suitable spectral template Reference solar cell with scheduled spectral sensitivity makes use (requirement 6).
  • the filter should also be able to be measured on specially suitable instruments (claim 1 and 2) or otherwise used (claim 6).
  • the filter sits the filter (typical dimensions 25mm x 200mm) in a separate holder that allows proper handling (requirement 1). If the filter can be moved over the row of photocells, there is another measurement possibility that allows a variation of the localized sizes. This allows further multiplex measuring methods (requirement 6) and in the simplest sense an error analysis of the device (requirement 2).
  • the spectral apparatus is designed so that the filter holder can be moved as a slide over the photocells mechanically (preferably slidably mounted).
  • a thin-film temperature resistance is permanently fixed in the middle photocell and the preferably four electrical lines according to the invention passed in conjunction with the cables of the photocells in the breakout box.
  • the housing 11 of the SMS has one or more cavities which provide space for the resistors.
  • the housing may advantageously consist essentially of two parts exist, one Base plate and a main part.
  • the main part has in particular the slide bearing of the filter holder and the fitting holes for filter holder and spectral template.
  • the main part has an opening which is equipped with a lid. If the cover is removed (preferably unscrewed), the opening of the main part gives free access to the resistors, but expedient not on the photocells (requirement 1). By means of this structural feature, it is no longer necessary to remove the entire main part of the base plate in order to reach the resistors. The visually relevant part of the SMS remains advantageously untouched. Even with a different division of the housing (see drawing of the utility model DE 20 2005 020905.8) is a separate opening to the chamber of the resistors advantageous.
  • the resistors of the photocell are each held with individual terminals with screw connection. These terminals are potential free, i. insulated against the housing and allow screwing the two wire ends of the resistor (in the case of a round design).
  • This feature advantageously allows an easily detachable but permanently stable electrically conductive connection of solar cell and resistor.
  • the surfaces of the screw terminal and the resistance wire ends can be gold plated.
  • the single terminals with screw connection provide one or more knock-out points (solder tag, contact point, bonding point) which allow the connection of the photocell and the (stranded) cable to the breakout box.
  • Another erfi ⁇ dungsdorfe execution of the task can be solved by means of a specially created board.
  • the electrical lines of the board, the solder pads, solder tails and or similar connection components are designed so that the electrical leads to the solar cell and the break-out box can be independent of the contacting of the resistor for the life of the SMS, while the resistor is soldered or can be screwed.
  • the contacting of the resistor from the rest of the necessary wiring or wiring is sufficiently removed to prevent any defective heat flow during the soldering process or sufficient space for use of tools (crimping tool, bonding) or to exclude any mechanical stresses.
  • Drawing "Fig.1" shows schematically the spectrometric sensor according to the invention (spectral apparatus) in plan view with adjoining spectral template.
  • Drawing "Fig.2” shows the spectrometric sensor (spectral apparatus) according to the invention in section with an attached spectral template.
  • the object of the invention provides the advantages (1) of ensuring high measuring accuracy and associated reproducibility, (2) possibilities of error analysis, (3) alignment with the cited standards, (4) compact design, ( 5) suitability for pulsed and stationary solar simulators as well as field measurements and (6) multifunction capability
  • each photocell can be operated as an "open” and "closed” reference cell
  • the spectrometric sensor SMS becomes a spectrometer.
  • the SMS can be considered a 7-channel broadband spectrometer. If the voltage measurement can be correspondingly fast, e.g. be carried out in the millisecond range, or take place simultaneously on multiple channels, creates a short-term spectrometer or simultaneous spectrometer.
  • the classification for solar simulators for photovoltaics has broad limits with regard to the spectral reproduction of solar radiation.
  • the following maximum deviations when comparing the energy contents of AM1.5global with the simulator spectrum in the spectral bands [0,4 ⁇ m; 0.5 ⁇ m], [0.5 ⁇ m; 0.6 ⁇ m], [0.6 ⁇ m; 0.7 ⁇ m], [0.7 ⁇ m; 0.8 ⁇ m], [0.8 ⁇ m; 0.9 ⁇ m], [0.9 ⁇ m; 1.1 ⁇ m] are allowed: +/- 25% for a class A simulator, +/- 40% for class B and +100% / - 60% for class C.
  • a more accurate determination of the energy content in the individual spectral bands requires a correction of the spectral sensitivity of the seven individual sensors (photocell and transmission) to increase the spectral purity.
  • This is achieved by a special spectral template, called 100nm template. It allows a largely constant spectral sensitivity in the corresponding spectral range, whereby the measurement result can be regarded as energy content.
  • This makes the SMS a spectroradiometer. According to the invention, this is possible with only a single spectral template, which also allows simultaneous measurements. If the spectral templates are used only in the form of individual slots, a narrow-band spectrometer is produced, which represents the preferred variant, in particular for the calibration of the SMS.
  • the SMS fulfills the task of a multiplex spectrometer in the Hadamard method.
  • the individual photocells of the SMS can be measured separately in 7 channels, but are also suitable for series connection: the typical output signals in the millivolt range are matched by the selection of suitable resistors (shunts) to each other, so that the use of short-circuit plugs in the breakout box gives a meaningful sum of the individual channels.
  • the resulting spectral response (SR) of the SMS results from the spatially resolved transmission of the gradient filter and the SR of the photocells.
  • SR spectral sensitivity
  • the special spectral properties must be taken into account when measuring the current-voltage characteristic.
  • the procurement and calibration of detectors for the near infrared have so far been problematic and not standardized.
  • the SMS allows any subcell of a multiple solar cell in its spectral To simulate sensitivity. Depending on the position of the band edges, several subcells can also be used simultaneously by a template. Series connection or separate measurement of the individual channels takes place accordingly.
  • the slide with graduated filter can be moved linearly over the photocells in a mechanically sliding manner and removed from the device for further measurement and other measurements.
  • the displacement of the filter carriage it is also possible to measure adjacent spectral ranges below 400 nm and above 1100 nm.
  • a sensitivity analysis of the measurement results can be carried out very quickly, which lends itself when used as a broadband spectrometer. Due to the symmetrical design, even the carriage can be inserted in the alternative manner, which leads to a new assignment of the individual photocells to the spectral regions.
  • only a single solar cell can be evaluated as a detector under the linearly displaceable graduated filter. This comes very close to the original use of the graduated filter, which dates back to a time when the use of only the smallest area detectors was common.
  • SMS spectrometric sensor makes it suitable for use as a reference solar cell and spectrometer. fonts

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Abstract

The invention relates to a multichannel detector for optoelectronically measuring the spectral radiation intensity of solar radiation or solar simulators for use in photovoltaics according to IEC 60891, IEC 60904 and ISO/DIS15387. The spectrometer which is provided with spectral isolation via a graduated filter can be used as a multiplex spectrometer and a spectral template apparatus, i.e. as a reference cell with prescribed spectral sensitivity.

Description

Spektrometrischer Sensor Spectrometric sensor
ZusammenfassungSummary
Der erfindungsgemäße Mehrkanal-Detektor dient zur optoelektronischen Messung der spektralen Bestrahlungsstärke von solarer Strahlung oder von Solarsimulatoren für die Photovoltaik gemäß IEC 60891, IEC60904 und ISO/DIS15387. Der Spektralapparat mit einer spektralen Aussonderung mittels einem Verlauffilter kann als ein Multiplex- Spektrometer und als ein Spektralschablonenapparat, d.h. als Referenzzelle mit planmäßiger spektraler Empfindlichkeit eingesetzt werden.The multichannel detector according to the invention is used for the optoelectronic measurement of the spectral irradiance of solar radiation or solar simulators for photovoltaics according to IEC 60891, IEC60904 and ISO / DIS15387. The spectrum apparatus with a spectral rejection by means of a graduated filter can be used as a multiplex spectrometer and as a spectral template apparatus, i. be used as a reference cell with scheduled spectral sensitivity.
Einleitungintroduction
Radiometrische und spektrometrische Messungen sind für die Beurteilung einer photovoltaischen Anlage (PV) im Hinblick auf ihre Effizienz entscheidend. Jeder prozentuale Fehler in der Bestimmung der Bestrahlungsstärke bedeutet praktisch direkt auch der prozentuale Gewinn oder Verlust des monetären Wertes des Testobjektes.Radiometric and spectrometric measurements are crucial for the assessment of a photovoltaic plant (PV) in terms of its efficiency. Any percentage error in the determination of the irradiance means almost directly the percentage gain or loss of the monetary value of the test object.
Tests und Testprozeduren werden u.a. spezifiziert in IEC60891 und IEC60904 (sowie ISO/DIS 15387 für Weltraumanwendungen) [Ossenbrink2003]. Die Klassifizierung des Solarsimulator (IEC60904-9) und die Referenzsolarzellen (IEC60904-2) und -Module (IEC60904-6), sowie ihre Rückführbarkeit (IEC60904-4) und die Verwertung des Spektralkorrekturfaktors (IEC60904-7) zählen zu den entscheidenden Qualitätsmerkmalen einer korrekten Leistungsmessung in der PV.Tests and test procedures are i.a. specified in IEC60891 and IEC60904 (as well as ISO / DIS 15387 for space applications) [Ossenbrink2003]. The classification of the solar simulator (IEC60904-9) and the reference solar cells (IEC60904-2) and modules (IEC60904-6) as well as their traceability (IEC60904-4) and the utilization of the spectral correction factor (IEC60904-7) are among the decisive quality features of a correct power measurement in PV.
Es werden standardmäßig die Ermittlung der spektralen Bestrahlungsstärke folgender Strahlung benötigt bei:By default, the determination of the spectral irradiance of the following radiation is required:
• die spektralen Bestrahlungsstärke der solaren Strahlung Esoiar(λ) bei Freilandmessungen• the spectral irradiance of the solar radiation Esoiar (λ) in field measurements
• die spektralen Bestrahlungsstärke des Solarsimulators EsoSim(λ) zur Verwendung im spektralen Korrekturfaktor• the spectral irradiance of the solar simulator EsoSim (λ) for use in the spectral correction factor
• die Energiegehalte von spektralen Bändern zur Klassifikation des Simulators Stand der Technik• the energy content of spectral bands for the classification of the simulator State of the art
Zur Messung von spektralen Bestrahlungsstärken wird ein „Spektralapparat mit Erfassungseinrichtung" eingesetzt. Nach Stand der Technik werden konventionelle Spektrometer mit dispergierenden Gittern und einer Matrix bzw. einer Reihe von Einzelempfängern aus Photodioden oder CCDs eingesetzt. Die kommerziellen Geräte sind ursprünglich für die analytische Chemie oder die Photometrie der sichtbaren Strahlung (VIS) entwickelt worden. Die Eignung der Geräte für die Messaufgaben in der Photovoltaik muss in Frage gestellt werden, weil bislang die Ergebnisse nicht hinreichend vertrauenswürdig erscheinen. Dies ist z.B. daran zu erkennen, dass kein institutionelles Labor eine akkreditierte Klassifizierung eines Solarsimulators (IEC60904-9) anbietet.For measuring spectral irradiances, a "spectrometer with detector" is used, The prior art uses conventional dispersing grating spectrometers and a matrix or array of photodiode or CCD single receivers The suitability of devices for photovoltaic measurement tasks has to be called into question because so far the results do not seem to be sufficiently trustworthy, as evidenced by the fact that no institutional laboratory has an accredited classification Solar simulator (IEC60904-9).
Die Probleme mit den Spektrometem erstrecken sich über das gesamte Gerät: von der Eingangsoptik, dem Lichtleiter über die Dispersion bis zum Empfänger und der Signalverarbeitung. Die Dynamik, Linearität und Kalibrierung sind kritisch.The problems with the spectrometers extend across the entire device: from the input optics, the light guide, through the dispersion, to the receiver and the signal processing. The dynamics, linearity and calibration are critical.
Am deutlichsten sind die Schwächen am Beispiel bei der Messung von Xenonlampen zu sehen, wo das annähernd kontinuierliche Spektrum im Sichtbaren und die Xenon- Linien des Nahen Infraroten energetisch schwer zu bestimmen sind. Die Frage nach der Messgenauigkeit der Spektren von Solarsimulatoren wird auch öffentlich geführt [BrandOδ].The weaknesses can be seen most clearly in the measurement of xenon lamps, where the almost continuous spectrum in the visible and the xenon lines of the near infrared are energetically difficult to determine. The question of the measuring accuracy of the spectra of solar simulators is also publicly conducted [BrandOδ].
Es wird hier festgestellt, dass die Verwendung eines dispersiven Spektrometers ursächlich ist für die meisten Probleme bei der Ermittlung der spektralen Bestrahlungsstärke. Konzeptionell wird der Einsatz eines Filter-Spektralapparat gefordert. Für die genannte Messaufgabe, insbesondere für schnelle Messungen im Millisekundenbereich für gepulste Solarsimulatoren, wurde ein Mehrkanal-Filter- Spektrometer entwickelt [W. Zaaiman 94]. In 64 separaten Modulen (je 30x30x118mm3) sind die Silizium-Detektoren mit individuellen Filtern (Bandbreiten von 10 bis 100nm) und Tubus ausgestattet und einzeln elektrisch zu messen. Die bauliche Anordnung ist entsprechend groß und umfänglich und dadurch schwerlich in die horizontale Messebene eines Solarsimulators zu bringen.It is noted here that the use of a dispersive spectrometer is responsible for most problems in determining the spectral irradiance. Conceptually, the use of a filter spectral apparatus is required. For the mentioned measurement task, in particular for fast measurements in the millisecond range for pulsed solar simulators, a multichannel filter spectrometer was developed [W. Zaaiman 94]. In 64 separate modules (each 30x30x118mm 3 ), the silicon detectors with individual filters (bandwidths from 10 to 100nm) and tube equipped and individually to measure electrically. The structural arrangement is correspondingly large and circumferential and therefore difficult to bring in the horizontal plane of a solar simulator.
Eine neuerlich vorgeschlagene Referenz-Solarzelle [GM] besitzt einen flächigen optischen Sensor (Solarzelle), welche hinter einem Verlauffilter mit ortsabhängigem Transmissionsgrad die Strahlung detektiert. Mit einer mechanischen Blende, die durch planmäßige Öffnungsgeometrie die Strahlung passieren lässt, entsteht eine planmäßige spektrale Empfindlichkeit des Detektors. Es werden 6 Spektralschablonen benötigt, um die Klassifizierung gemäß IEC 60904-9 durchzuführen.A recently proposed reference solar cell [GM] has a planar optical sensor (solar cell), which detects the radiation behind a graduated filter with location-dependent transmittance. With a mechanical aperture through The planned opening geometry allows the radiation to pass, resulting in a planned spectral sensitivity of the detector. Six spectral templates are required to perform the classification according to IEC 60904-9.
Nach dem Stand der Technik sind die kommerziellen Referenzsolarzellen mit besonders großer Aufbauhöhe von mehr als 15mm . Dies ist ein konstruktives Merkmal, was durch die Integration der Buchse in das Gehäuse entsteht. Diese Höhe gilt es prinzipiell zu minimieren, damit die Referenzzelle nicht aus der Messebne herausragt. Aufwendigere Referenzzelle besitzen daher einen dünnen Bereich mit Solarzelle und einen dickeren Bereich mit eingebauten Buchsen. Sitzen die Buchsen in einem angeschraubten Gehäuse [GM] verliert das Gerät seine kompakte Größe.According to the prior art, the commercial reference solar cells with a particularly large height of more than 15mm. This is a constructive feature, which results from the integration of the socket in the housing. In principle, this height must be minimized so that the reference cell does not protrude from the measuring plane. More elaborate reference cells therefore have a thin area with solar cell and a thicker area with built-in sockets. If the sockets are in a screwed-on housing [GM], the device loses its compact size.
Aufgabenstellungtask
Als eine Ausgestaltung der genannten Referenzsolarzelle ([GM],Anspruch 13) mit planmäßiger spektraler Empfindlichkeit sind mehrere einzelne elektrisch getrennte Solarzellen hinter dem Verlauffilter vorgesehen: „Die erfindungsgemäße Referenzzelle mit geeignetem Satz von Spektralschablonen und/oder einer Vielzahl von Solarzellen unter der Spektralschablone erlauben das Multiplexverfahren zu Ermittlung von spektralen Bestrahlungsstärken/As an embodiment of said reference solar cell ([GM], claim 13) with scheduled spectral sensitivity, a plurality of individual electrically isolated solar cells are provided behind the graduated filter: "The reference cell according to the invention with a suitable set of spectral templates and / or a multiplicity of solar cells under the spectral template permit this Multiplexing method for determination of spectral irradiances /
Jn der genannten Schrift wurde nicht erkannt und nicht benannt, dass es sich bei dieser Ausführung der Referenzzelle um einen neuartigen Spektralapparat handelt. Der Spektralapparat ist eine neue Mischung aus einemIn the mentioned document was not recognized and not named that this embodiment of the reference cell is a novel spectral apparatus. The spectral apparatus is a new mix of one
• Filter-Spektralapparat in Verwendung als Schmal- bzw. Breitband-Photometer und einem• Filter spectrometer used as a narrow or broadband photometer and a
• Spektralschablonengerät mit ortsabhängigen Verlauffilter mit getrennten optischen flächigen Sensoren (Photozellen).• Spectral template device with location-dependent gradient filters with separate optical area sensors (photocells).
Ein solch neuartiges Gerät benötigt einen (groß-) flächigen und homogen detektierenden Sensor, wie er aus praktischen Erwägungen sonst NICHT für optische Messungen eingesetzt wird.Such a novel device requires a (large) area and homogeneously detecting sensor, which, for practical reasons, is NOT otherwise used for optical measurements.
Mit dieser Kenntnis über die tatsächlichen Möglichkeiten dieser Ausführung ist nun eine Konstruktion des Spektralapparates notwendig, die den besonderen Anforderungen der o.g. Anwendungen gerecht wird. Dazu zählen die Forderungen:With this knowledge of the actual possibilities of this embodiment, a construction of the spectral apparatus is now necessary, which meets the special requirements of og. Applications is fair. These include the demands:
1.) Gewährleistung hoher Messgenauigkeit und zugehörige Reproduzierbarkeit 2.) Möglichkeiten der Fehleranalyse bzw. einfache Charakterisierung des optisches Sensors1.) Ensuring high measurement accuracy and associated reproducibility 2.) Possibilities of error analysis or simple characterization of the optical sensor
3.) Berücksichtigung der genannten Normen3.) Consideration of the mentioned standards
4.) kompakte, insbesondere flache Bauform,4.) compact, in particular flat design,
5.) Eignung für gepulste und stationäre Solarsimulatoren sowie Freilandmessungen5.) Suitability for pulsed and stationary solar simulators as well as field measurements
6.) Multifunktionalität.6.) Multifunctionality.
Im Sinne der Forderung nach Multifunktionalität kann eine Anpassung auf die zu prüfenden Solarsimulatoren mit unterschiedlichem Bestrahlungsstärkeniveaus, z.B. Schwachlicht, 500VWm2 oder 100OVWm2 bedeutend sein. Als Forderung zählt auch, dass der spektrometrische Sensor optimal an die Bedingungen von Kalibrierung und tatsächlicher Messung angepasst werden kann. Zum Beispiel sind erwartungsgemäß die Ausgangssignale der einzelnen Photozellen unterschiedlich groß aufgrund ihrer Produktionsstreuung, aber auch aufgrund der zweckmäßigen Filterung. Daher wird ein „geeigneter" Widerstand gewählt und in unmittelbarer Nähe der Photozelle platziert. Eine (stromlose) Spannungsmessung ist unproblematisch hinsichtlich Übergangswiderstände.In the sense of the demand for multifunctionality, an adaptation to the solar simulators to be tested with different irradiance levels, eg low light, 500VWm 2 or 100OVWm 2 may be significant. Another requirement is that the spectrometric sensor can be optimally adapted to the conditions of calibration and actual measurement. For example, as expected, the output signals of the individual photocells are different in size due to their production spread, but also due to the appropriate filtering. Therefore, a "suitable" resistor is chosen and placed in the immediate vicinity of the photocell.A (currentless) voltage measurement is unproblematic in terms of contact resistance.
Weitere Aufgabe ist es, eine dauerhafte feste elektrische Verbindung zwischen dem Widerstand (Shunt) und der Solarzelle herzustellen und trotzdem einem Fachmann eine einfach zugängliche Möglichkeit zu schaffen, den Widerstandes auszutauschen.Another object is to make a permanent solid electrical connection between the resistor (shunt) and the solar cell and still provide a person of ordinary skill an easily accessible way to replace the resistor.
Spektrometrischer SensorSpectrometric sensor
Die Aufgabenstellung wird mit der erfindungsgemäßen Konstruktion des spektrometrischen Sensors (SMS) im einzelnen wie folgt gelöst.The task is solved with the inventive construction of the spectrometric sensor (SMS) in detail as follows.
Der Spektralapparat soll bekanntermaßen [GM] aus den flächigen Photozellen, dem Verlauffilter und ein oder mehreren Spektralschablonen bestehen. Zur Eignung für gepulste und stationären Solarsimulatoren (Forderung 5) wird der Spektralapparat nicht zu einem Spektrometer ausgebaut, d.h. es wird auf die elektrische Signalmessung und - Verarbeitung der optischen Sensoren gänzlich verzichtet. Dies ist sinnvoll, weil an jedem Solarsimulator für die eigentlichen Testobjekte auch akkreditierte Spannungsmessgeräte vorhanden sind, die auf den Simulator angepasst sind. l.d.R. werden damit die Simultanmessungen mehrerer Kanäle eingeschränkt sein, was jedoch im Hinblick auf Anforderung (1) richtig ist. Erfindungsgemäß hat der Spektralapparat vorzugsweise sieben Photozellen, was die mögliche spektrale Auflösung in einer Simultanmessung berücksichtigt. Die sieben Photozellen werden erfindungsgemäß in Größe der aktiven Fläche und Position so gewählt, dass die sieben Photozellen im wesentlichen die Strahlung der sieben spektralen Bänder von [0,4μm; 0,5μm], [0,5μm; 0,6μm], [0,6μm; 0,7μm], [0,7μm; 0,8μm], [0,8μm; 0,9μm], [0,9μm; 1,0μm] und [1,0μm; 1,1 μm] erfasst (Forderung 3). Dazu muss eine entsprechende mathematische Berechnung für Fläche und Position aus den Kenndaten des Verlauffilter durchgeführt werden.As is known, the spectral apparatus [GM] consists of the two-dimensional photocells, the graduated filter and one or more spectral templates. In order to be suitable for pulsed and stationary solar simulators (requirement 5), the spectral apparatus is not expanded to a spectrometer, ie the electrical signal measurement and processing of the optical sensors are entirely dispensed with. This makes sense because each solar simulator for the actual test objects also accredited voltage measuring devices are available, which are adapted to the simulator. ldR will thus limit the simultaneous measurements of multiple channels, but this is correct with respect to requirement (1). According to the invention, the spectral apparatus preferably has seven photocells, which takes into account the possible spectral resolution in a simultaneous measurement. According to the invention, the seven photocells are selected in terms of size of the active area and position such that the seven photocells substantially absorb the radiation of the seven spectral bands of [0.4 μm; 0.5μm], [0.5μm; 0.6 μm], [0.6 μm; 0.7μm], [0.7μm; 0.8μm], [0.8μm; 0.9μm], [0.9μm; 1.0μm] and [1.0μm; 1.1 μm] (requirement 3). For this, a corresponding mathematical calculation for surface and position must be carried out from the characteristics of the gradient filter.
Durch die externe Messwerterfassung wird erstens eine Signalkonditionierung der Photozelle mittels geeigneten Shunt-Widerstand benötigt und zweitens wird eine trennbare elektrische Verbindung notwendig. Beides wird nach Stand der Technik im Gehäuse einer Referenzsolarzelle mittels Widerstand und Stecker-Buchse-Verbindung erreicht, was hier aber gegen die Forderung 4 verstoßen würde. Es sind sieben mal zwei elektrische Verbindung herzustellen, da auf eine gemeinsame elektrische Masse verzichtet wird (Forderung 1 und 6). Erfindungsgemäß wird eine kompaktere, insbesondere dünnere Bauform des Gerätes erreicht (Forderung 4), indem zwar der Widerstand unmittelbar an der Photozelle platziert wird (Forderung 1), jedoch die Stecker-Buchse-Verbindung aus dem Gehäuse entfernt und kabelgebunden in ein zweites Gehäuse (Breakout-Box) eingesetzt wird. Der Spektralapparat kann so separat der Breakout-Box positioniert und befestigt werden. Es wird auch eine einfachere Handhabung der Stecker-Buchse- Verbindung möglich ohne die Oberfläche von Blende und Filter des Spektralapparates fahrlässig zu berühren. Erfindungsgemäß ist das Kabel vom Widerstand bis zur Breakout- Box dauerhaft elektrisch verbunden und nur wenige Dezimeter lang (Forderung 1). Der Kabelschirm ist mit beiden Gehäusen elektrisch verbunden (Forderung 1).The external measured value acquisition firstly requires signal conditioning of the photocell by means of a suitable shunt resistor and, secondly, a separable electrical connection becomes necessary. Both are achieved according to the prior art in the housing of a reference solar cell by means of resistance and plug-socket connection, but this would violate the requirement 4. There are seven times to make two electrical connection, since there is no need for a common electrical ground (requirement 1 and 6). According to a more compact, in particular thinner design of the device is achieved (claim 4) by the resistor is placed directly on the photocell (claim 1), but the male-female connection removed from the housing and wired into a second housing (Breakout Box) is used. The spectral apparatus can be positioned and attached separately to the breakout box. It is also a simpler handling of the male-female connection possible without the surface of the aperture and filter of the spectral apparatus to touch negligently. According to the cable from the resistor to the breakout box is permanently electrically connected and only a few decimeters long (claim 1). The cable shield is electrically connected to both housings (requirement 1).
Erfindungsgemäß trägt die Breakout-Box die 14 Buchsen der Zuleitungen zu den Photozellen in einem Abstand untereinander derart, dass mittels konventionellen Kurzschlussstecker die benachbarten Kanäle in Serie geschaltet werden können (Forderung 6). Damit lassen sich aus den 7 Spektralbereichen die benachbarten Spannungswerte analog addieren (keine gemeinsame elektrische Masse, siehe oben), was den gesamten Spektralapparat mit geeigneter Spektralschablone wieder als Referenzsolarzelle mit planmäßiger spektraler Empfindlichkeit einsetzbar macht (Forderung 6).According to the invention, the breakout box carries the 14 sockets of the leads to the photocells at a distance from each other such that by means of conventional shorting plug, the adjacent channels can be connected in series (claim 6). Thus, the adjacent voltage values can be added analogously from the seven spectral ranges (no common electrical mass, see above), which again represents the entire spectral apparatus with a suitable spectral template Reference solar cell with scheduled spectral sensitivity makes use (requirement 6).
Da der Verlauffilter i.d.R. eine individuelle Charakteristik hinsichtlich der Transmissionsgrade und örtlichen Zuordnung besitzt wird auch die geometrisch Positionierung der Photozellen unter dem Filter individuell. Vorzugsweise soll der Filter auch an speziell geeigneten Instrumenten vermessen werden können (Forderung 1 und 2) oder einen anderweitigen Einsatz zugeführt werden können (Forderung 6). Erfindungsgemäß sitzt der Filter (typische Maße 25mm x 200mm) in einem separaten Halter, der einen einwandfreies Hantieren erlaubt (Forderung 1). Wenn der Filter über der Reihe von Photozellen verschoben werden kann, ist eine weitere Messmöglichkeit gegeben, die eine Variation der ortgebundenen Größen erlaubt. Dies erlaubt weitere Multiplex-Messmethoden (Forderung 6) und im einfachsten Sinne eine Fehleranalyse des Gerätes (Forderung 2). Um das örtliche verschieben des Filters zu ermöglichen, wird der Spektralapparat derart ausgelegt, dass der Filterhalter als Schlitten über den Photozellen mechanisch (vorzugsweise gleitgelagert) verschoben werden kann.Since the gradient filter i.d.R. an individual characteristic with regard to the transmittance and spatial assignment is also the geometric positioning of the photocells under the filter individually. Preferably, the filter should also be able to be measured on specially suitable instruments (claim 1 and 2) or otherwise used (claim 6). According to the invention sits the filter (typical dimensions 25mm x 200mm) in a separate holder that allows proper handling (requirement 1). If the filter can be moved over the row of photocells, there is another measurement possibility that allows a variation of the localized sizes. This allows further multiplex measuring methods (requirement 6) and in the simplest sense an error analysis of the device (requirement 2). In order to enable the local displacement of the filter, the spectral apparatus is designed so that the filter holder can be moved as a slide over the photocells mechanically (preferably slidably mounted).
Mit dieser mechanisch Anordnung von festem Gehäuse und verschiebbaren Filterschlitten kann auch nur eine einzige der Photozellen in einer Messreihe verwendet werden. Wird erfindungsgemäß in der Rückwand des Spektralapparates eine Öffnung vorgesehen, können andere Detektoren oder Lichtleiter die gefilterte Strahlung in Abhängigkeit der Filterposition und damit des Transmissionsgrades aufnehmen (Forderung 1 , 2, 4 und 6).With this mechanical arrangement of solid housing and sliding filter carriage, only a single one of the photocells can be used in a series of measurements. If, according to the invention, an opening is provided in the rear wall of the spectral apparatus, other detectors or light guides can receive the filtered radiation as a function of the filter position and thus of the transmittance (requirements 1, 2, 4 and 6).
Ein Dünnschicht-Temperaturwiderstand wird bei der mittleren Photozelle dauerhaft befestigt und die vorzugsweise vier elektrischen Leitungen erfindungsgemäß im Verbund mit den Kabeln der Photozellen in die Breakout-Box geleitet.A thin-film temperature resistance is permanently fixed in the middle photocell and the preferably four electrical lines according to the invention passed in conjunction with the cables of the photocells in the breakout box.
Die Berücksichtigung von verschiedenen Bestrahlungsniveaus (Forderung 6) für die „abgeschlossenen" Photozellen wird wie folgt gelöst: Das Gehäuse 11 des SMS (Zeichnung) besitzt einen oder mehrere Hohlräume, welche Platz für die Widerstände bieten. Das Gehäuse kann vorteilhaft im wesentlichen aus zwei Teilen bestehen, einer Grundplatte und einem Hauptteil. Das Hauptteil besitzt insbesondere das Gleitlager des Filterhalters und die Passbohrungen für Filterhalter und Spektralschablone.The consideration of different levels of irradiation (requirement 6) for the "closed" photocells is solved as follows: The housing 11 of the SMS (drawing) has one or more cavities which provide space for the resistors.The housing may advantageously consist essentially of two parts exist, one Base plate and a main part. The main part has in particular the slide bearing of the filter holder and the fitting holes for filter holder and spectral template.
Erfindungsgemäß besitzt das Hauptteil eine Öffnung, die mit einem Deckel ausgestattet ist. Wird der Deckel abgenommen (vorzugsweise abgeschraubt), gibt die Öffnung des Hauptteils einen freien Zugriff auf die Widerstände, jedoch zweckmäßig nicht auf die Photozellen (Forderung 1). Mittels diesem konstruktiven Merkmals ist es nicht mehr nötig, dass gesamte Hauptteil von der Grundplatte zu entfernen, um an die Widerstände zu gelangen. Der optisch relevante Teil des SMS bleibt vorteilhaft unberührt . Auch bei einer anderen Aufteilung des Gehäuses (siehe Zeichnung des Gebrauchsmusters DE 20 2005 020905.8) ist eine separate Öffnung zur Kammer der Widerstände vorteilhaft.According to the invention, the main part has an opening which is equipped with a lid. If the cover is removed (preferably unscrewed), the opening of the main part gives free access to the resistors, but expedient not on the photocells (requirement 1). By means of this structural feature, it is no longer necessary to remove the entire main part of the base plate in order to reach the resistors. The visually relevant part of the SMS remains advantageously untouched. Even with a different division of the housing (see drawing of the utility model DE 20 2005 020905.8) is a separate opening to the chamber of the resistors advantageous.
Erfindungsgemäß werden die Widerstände der Photozelle jeweils mit Einzelklemmen mit Schraubanschluss gehalten. Diese Klemmen sind potentialfrei, d.h. isoliert gegen das Gehäuse und ermöglichen das Festschrauben der beiden Drahtenden des Widerstandes (im Fall einer Rundbauart). Dieses Merkmal ermöglicht vorteilhaft eine leicht lösbare aber dauerhaft stabile elektrisch stromführende Verbindung von Solarzelle und Widerstand. Vorteilhaft können die Oberflächen des Schraubanschlusses und der Widerstandsdrahtenden vergoldet sein. Vorteilhaft bieten die Einzelklemmen mit Schraubanschluss ein oder mehrere Koήtaktierungspunkte (Lötfahne, -stelle, Bondstelle), die den Anschluss der Photozelle sowie dem (Litzen-)Kabel zur Breakout-Box ermöglichen.According to the invention, the resistors of the photocell are each held with individual terminals with screw connection. These terminals are potential free, i. insulated against the housing and allow screwing the two wire ends of the resistor (in the case of a round design). This feature advantageously allows an easily detachable but permanently stable electrically conductive connection of solar cell and resistor. Advantageously, the surfaces of the screw terminal and the resistance wire ends can be gold plated. Advantageously, the single terminals with screw connection provide one or more knock-out points (solder tag, contact point, bonding point) which allow the connection of the photocell and the (stranded) cable to the breakout box.
Eine andere erfiπdungsgemäße Ausführung der Aufgabe kann mittels einer speziell erstellten Platine gelöst werden. Die elektrischen Leitungen der Platine, die Lötpads, Lötfahnen und oder ähnliche Verbindungsbauteile sind so gestaltet, dass die elektrischen Leitungen zur Solarzelle und zur Break-out-Box unabhängig von der Kontaktierung des Widerstandes für die gesamte Lebensdauer des SMS bestehen kann, während der Widerstand ausgelötet oder verschraubt werden kann.Another erfiπdungsgemäße execution of the task can be solved by means of a specially created board. The electrical lines of the board, the solder pads, solder tails and or similar connection components are designed so that the electrical leads to the solar cell and the break-out box can be independent of the contacting of the resistor for the life of the SMS, while the resistor is soldered or can be screwed.
Erfindungsgemäß ist die Kontaktierung des Widerstandes vom Rest der notwendigen Verdrahtung bzw. Verkabelung ausreichend entfernt, um einen etwaigen schadhaften Wärmefluss beim Lötprozess zu verhindern oder ausreichend Platz für die Verwendung von Werkzeugen (Crimpwerkzeug, Bonden) zu haben oder etwaige mechanische Beanspruchungen auszuschließen.According to the invention, the contacting of the resistor from the rest of the necessary wiring or wiring is sufficiently removed to prevent any defective heat flow during the soldering process or sufficient space for use of tools (crimping tool, bonding) or to exclude any mechanical stresses.
Zeichnungendrawings
Mit diesen konstruktiven Vorgaben ergibt sich die erfindungsgemäße Konstruktion des Spektralapparates wie er der Zeichnung gezeigt istWith these structural specifications, the construction of the spectral apparatus according to the invention as shown in the drawing results
Zeichnung „Fig.1" zeigt schematisch den erfindungsgemäßen spektrometrischen Sensor (Spektralapparat) in Aufsicht mit daneben liegender Spektralschablone.Drawing "Fig.1" shows schematically the spectrometric sensor according to the invention (spectral apparatus) in plan view with adjoining spectral template.
Zeichnung „Fig.2" zeigt den erfindungsgemäßen spektrometrischen Sensor (Spektralapparat) im Schnitt mit einer aufgesetzten Spektralschablone.Drawing "Fig.2" shows the spectrometric sensor (spectral apparatus) according to the invention in section with an attached spectral template.
10 Spektrometrischer Sensor10 Spectrometric sensor
11 Gehäuse mit Photozellen, Widerständen und Dünnschicht-Temperaturwiderstand PtIOO und eingelegtem Filterschlitten11 housing with photocells, resistors and thin-film temperature resistance PtIOO and inserted filter slide
12 Gehäuse mit Buchsen zur Kontaktierung der Photozellen und des PtIOO12 housings with sockets for contacting the photocells and the PtIOO
13 mehradriges geschirmtes Kabel13 multi-core shielded cable
21 Position und Größe einer Photozelle, die durch den darüber liegenden Verlauffilter nicht sichtbar Ist21 Position and size of a photocell, which is not visible through the overflow filter
22 Verlauffilter22 gradient filter
23 Halter des Filters in Ausführung als Gleitschlitten23 Holder of the filter in design as sliding carriage
24 Richtung der linearen Verschiebung des Filterhalters/Filterschlittens24 Direction of the linear displacement of the filter holder / filter carriage
26 Gehäuseoberseite und Position eines darunter liegenden Widerstands (Widerstände nicht gezeigt)26 Top of housing and position of underlying resistor (resistors not shown)
27 Position der Bohrung in der Rückwand des Gehäuses (nicht sichtbar in Aufsicht)27 Position of the hole in the rear wall of the housing (not visible in supervision)
28 Passstift für den Filterschlitten28 dowel pin for the filter carriage
29 einer der vier Passstifte für die Spektralschablone29 one of the four dowel pins for the spectral template
30 Spektralschablone mit vier Passbohrungen zum Aussetzen auf 11 und einer Blendenöffnung, die das Sichtfeld der Photozellen einschränkt 40 Kabelverbund mit Schirmung30 Spectral template with four mating holes for exposure to 11 and an aperture that limits the field of view of the photocells 40 cable assembly with shielding
50 separate Breakout-Box50 separate breakout box
51 vier Buchsen zur Kontaktierung des Dünnschicht-Temperaturwiderstandes PtIOO51 four sockets for contacting the thin-film temperature resistor PtIOO
52 zweimal sieben Buchsen zur Kontaktierung der sieben Photozellen52 twice seven sockets for contacting the seven photocells
53 zwei Buchsen von benachbarten Photozellen, die mittels einem Kurzschlussstecker in elektrische Verbindung gebracht werden können, so wie alle anderen benachbarten Photozellen auch53 two jacks of adjacent photocells, which can be brought into electrical connection by means of a shorting plug, as well as all other neighboring photocells
60 Spektralschablone60 spectral template
61 Photozelle mit zwei elektrischen Leitern ohne weitere Bauteile61 Photocell with two electrical conductors without further components
62 Filterhalter/ Filterschlitten62 filter holder / filter slide
Vorteileadvantages
Gegenüber der Referenzsolarzelle gemäß [GM] ergeben sich durch die erfindungsgemäße Aufgabenstellung die Vorteile (1) in der Gewährleistung hoher Messgenauigkeit und zugehörige Reproduzierbarkeit, (2) Möglichkeiten der Fehleranalyse, (3) Ausrichtung auf die genannten Normen, (4) kompakte Bauform, (5) der Eignung für gepulste und stationäre Solarsimulatoren sowie Freilandmessungen und (6) der MultifunktionsfähigkeitCompared to the reference solar cell according to [GM], the object of the invention provides the advantages (1) of ensuring high measuring accuracy and associated reproducibility, (2) possibilities of error analysis, (3) alignment with the cited standards, (4) compact design, ( 5) suitability for pulsed and stationary solar simulators as well as field measurements and (6) multifunction capability
Es wird nur eine einzige Spektralschablone anstelle von sechs benötigt, um eine Klassifizierung gemäß IEC60904-9 durchzuführen. Es können mehrere Teilzellen einer Mehrfach-Solarzelle mit nur einer Spektralschablone nachgebildet werden. Der SMS hat eine geringe Bauhöhe, obwohl eine Vielzahl von Buchsen notwendig ist. Die kräftewirkende (fahrlässige) Handhabung der Buchsen gefährdet nicht die optischen Bauelemente.Only a single spectral template is needed instead of six to perform a classification according to IEC60904-9. Several subcells of a multiple solar cell can be simulated with only one spectral template. The SMS has a low height, although a variety of sockets is necessary. The force-acting (negligent) handling of the jacks does not endanger the optical components.
Durch die erfindungsgemäße Konstruktion des Gehäuses und der erfindungsgemäßen Konstruktion der Kontaktierung des Widerstandes mit der Solarzelle lässt sich vorteilhaft erreichen, dassDue to the construction according to the invention of the housing and the inventive construction of the contacting of the resistor with the solar cell can be advantageously achieved that
1) jeder Widerstand leicht zugänglich ist, um ihn ggf. zu entfernen oder auszutauschen,1) any resistor is easily accessible to remove or replace it if necessary,
2) jede Photozelle als „offene" und „geschlossene" Referenzzelle betrieben werden kann,2) each photocell can be operated as an "open" and "closed" reference cell,
3) die Anpassung des Widerstandes einfach vorgenommen werden kann, 4) eine dauerhafte elektrische Verbindung ohne Änderung im Übergangswiderstand gegeben ist und so insgesamt3) the adjustment of the resistance can be made easily, 4) a permanent electrical connection is given without change in the contact resistance and so in total
5) die Multifunktionalität erhöht wird.5) the multifunctionality is increased.
Zusammen mit einem Spannungsmessgerät wird aus dem spektrometrischen Sensor SMS ein Spektrometer. Ohne Verwendung einer Schablone, bzw. mit Verwendung nur einer einzigen Schablone kann das SMS als ein 7-Kanal-Breitband-Spektrometer angesehen werden. Kann die Spannungsmessung entsprechend schnell, z.B. im Millisekundenbereich, durchgeführt werden bzw. auch gleichzeitig auf mehreren Kanälen erfolgen, entsteht ein Kurzzeit-Spektrometer bzw. Simultan-Spektrometer.Together with a voltage meter, the spectrometric sensor SMS becomes a spectrometer. Without using a template, or using only a single template, the SMS can be considered a 7-channel broadband spectrometer. If the voltage measurement can be correspondingly fast, e.g. be carried out in the millisecond range, or take place simultaneously on multiple channels, creates a short-term spectrometer or simultaneous spectrometer.
Die Klassifizierung für Solarsimulatoren für die Photovoltaik (IEC 60904-9) besitzt hinsichtlich der spektralen Nachbildung der solaren Strahlung weit gefasste Grenzen. Folgende maximale Abweichungen bei Vergleich der Energiegehalte von AM1.5global mit dem Simulatorspektrum in den Spektralbändern [0,4μm; 0,5μm], [0,5μm; 0,6μm], [0,6μm; 0,7μm], [0,7μm; 0,8μm], [0,8μm; 0,9μm], [0,9μm; 1,1μm] sind zulässig: +/-25% für einen Klasse-A-Simulator, +/-40% für Klasse B und +100%/-60% für Klasse C. Diese tolerante Fassung einer Spezifikation erlaubt bereits eine spektrale Klassifizierung gemäß IEC60904— 9 mit dem SMS (ohne bzw.) mit nur einer Schablone. Insbesondere ist die Messung von Flashern, d.h. gepulsten Solarsimulatoren, möglich. Dazu reicht bereits eine einfache Freiland-Kalibrierung des SMS. In Verbesserung von IEC60904 — 9 kann das Intervall [0,9μm; 1,1 μm] mit einer Breite von 200nm bei sonst 100nm auch in zwei Bereiche zerlegt gemessen werden.The classification for solar simulators for photovoltaics (IEC 60904-9) has broad limits with regard to the spectral reproduction of solar radiation. The following maximum deviations when comparing the energy contents of AM1.5global with the simulator spectrum in the spectral bands [0,4μm; 0.5μm], [0.5μm; 0.6 μm], [0.6 μm; 0.7μm], [0.7μm; 0.8μm], [0.8μm; 0.9μm], [0.9μm; 1.1μm] are allowed: +/- 25% for a class A simulator, +/- 40% for class B and +100% / - 60% for class C. This tolerant version of a specification already allows a spectral classification according to IEC60904- 9 with the SMS (without or) with only one template. In particular, the measurement of flashers, i. pulsed solar simulators, possible. This is already sufficient for a simple outdoor calibration of the SMS. In improvement of IEC60904 - 9 the interval [0,9μm; 1.1 μm] with a width of 200nm and 100nm apart, also divided into two sections.
Eine genauere Bestimmung des Energiegehaltes in den einzelnen Spektralbändern erfordert eine Korrektur der spektralen Empfindlichkeit der sieben einzelnen Sensoren (Photozelle und Transmission) zur Erhöhung der spektralen Reinheit. Dies wird durch eine spezielle Spektralschablone, genannt 100nm-Schablone, erreicht. Sie erlaubt eine weitgehend konstante spektrale Empfindlichkeit in dem entsprechend Spektralbereich, wodurch das Messergebnis als Energiegehalt gewertet werden kann. Damit wird das SMS ein Spektralradiometer. Erfindungsgemäß ist dies mit nur einer einzigen Spektralschablone möglich, was auch Simultan-Messungen erlaubt. Werden die Spektralschablonen nur in Ausführung einzelner Schlitze verwendet, so entsteht ein Schmalband-Spektrometer, welches insbesondere für die Kalibrierung des SMS die bevorzugte Variante darstellt. Betrachtet man einen einzigen Messkanal, so liegt dem eine flächige Solarzelle mit einem Teil des Verlauffilter mit ortsabhängiger Transmission zugrunde. Die einzelne Schlitze lassen eine gesetzmäßige transmittierte Strahlung passieren. Durch eine planmäßige Variation des Durchlassprofils in einer Reihe von Messungen mit anschließender Messwertverarbeitung erfüllt das SMS die Aufgabe eines Multiplex-Spektrometers im Hadamard-Verfahren.A more accurate determination of the energy content in the individual spectral bands requires a correction of the spectral sensitivity of the seven individual sensors (photocell and transmission) to increase the spectral purity. This is achieved by a special spectral template, called 100nm template. It allows a largely constant spectral sensitivity in the corresponding spectral range, whereby the measurement result can be regarded as energy content. This makes the SMS a spectroradiometer. According to the invention, this is possible with only a single spectral template, which also allows simultaneous measurements. If the spectral templates are used only in the form of individual slots, a narrow-band spectrometer is produced, which represents the preferred variant, in particular for the calibration of the SMS. If one considers a single measuring channel, then this is based on a planar solar cell with a part of the graduated filter with location-dependent transmission. The single slots allow a legitimate transmitted radiation to pass. Through a systematic variation of the transmission profile in a series of measurements with subsequent measurement processing, the SMS fulfills the task of a multiplex spectrometer in the Hadamard method.
Die einzelnen Photozellen des SMS lassen sich in 7 Kanälen getrennt messen, sind aber auch für eine Serienverschaltung geeignet: die typischen Ausgangssignale im Millivolt-Bereich sind durch die Auswahl geeigneter Widerstände (Shunts) aneinander angepasst, sodass die Verwendung von Kurzschlusssteckern bei der Breakout-Box eine sinnvolle Summe der Einzelkanäle ergibt. Die resultierende spektrale Empfindlichkeit (Spectral Response, SR) des SMS ergibt sich aus der ortaufgelösten Transmission des Verlauffilter und der SR der Photozellen.The individual photocells of the SMS can be measured separately in 7 channels, but are also suitable for series connection: the typical output signals in the millivolt range are matched by the selection of suitable resistors (shunts) to each other, so that the use of short-circuit plugs in the breakout box gives a meaningful sum of the individual channels. The resulting spectral response (SR) of the SMS results from the spatially resolved transmission of the gradient filter and the SR of the photocells.
Unter Verwendung einer speziellen Spektralschablone mit spezifischer geometrischer Öffnung wird eine entsprechend spezifische spektrale Empfindlichkeit (SR) erreicht. So kann eine vorgegebenen SR mittels Spektralschablone nachgebaut werden. Das SMS wird mittels Spektralschablone zu einer Solarzelle mit frei zu erstellender spektralen Empfindlichkeit. Auch hier lassen sich die Kanäle einzeln messen oder auch eine Schablone für eine Serienverschaltung auslegen. So entsteht auch ein einzelnes Ausgangssignal für eine SR.Using a special spectral template with a specific geometric opening, a correspondingly specific spectral sensitivity (SR) is achieved. Thus, a given SR can be recreated by means of a spectral template. The SMS is transformed into a solar cell with spectral sensitivity by means of a spectral template. Here, too, the channels can be individually measured or even a template for a series connection interpret. This also creates a single output signal for a SR.
Im Falle von Solarzellen mit mehreren pn-Übergängen, typischerweise Tandem- Solarzellen oder Zellen mit bis zu 6 Übergängen (Entwicklung für Weltraumanwendung), sind den besonderen spektralen Eigenschaften bei der Messung der Strom-Spannungs- Kennlinie Rechnung zu tragen. Insbesondere die Beschaffung und Kalibrierung von Detektoren für das Nahe Infrarote waren bislang problematisch und nicht standardisiert. Das SMS erlaubt eine beliebige Teilzelle einer Mehrfachsolarzelle in ihrer spektralen Empfindlichkeit nachzubilden. Je nach Lage der Bandkanten können auch simultan mehrere Teilzellen durch eine Schablone Verwendung finden. Die Serienverschaltung oder getrennte Messung der einzelnen Kanäle erfolgt entsprechend.In the case of solar cells with several pn junctions, typically tandem solar cells or cells with up to 6 transitions (development for space application), the special spectral properties must be taken into account when measuring the current-voltage characteristic. In particular, the procurement and calibration of detectors for the near infrared have so far been problematic and not standardized. The SMS allows any subcell of a multiple solar cell in its spectral To simulate sensitivity. Depending on the position of the band edges, several subcells can also be used simultaneously by a template. Series connection or separate measurement of the individual channels takes place accordingly.
Die Ermittlung aktinischer Bestrahlungsstärken für die spektrometrische Untersuchung von Mehrfach-Solarzellen und die Ermittlung der Aktinität (DIN 67519) sind mit dem SMS möglich.The determination of actinic irradiances for the spectrometric investigation of multiple solar cells and the determination of the actinicity (DIN 67519) are possible with the SMS.
Die Nachbildung der Farbsichtigkeit eines visuellen Beobachters für die Photometrie, also die Messung von Farbwerten, erfolgt in entsprechender Vorgehensweise.The reproduction of the color vision of a visual observer for photometry, ie the measurement of color values, takes place in a corresponding procedure.
Weiterhin lässt sich der Schlitten mit Verlauffilter örtlich linear über den Photozellen mechanisch gleitgelagert verschieben und zur weiteren Vermessung und anderen Messungen aus dem Gerät entnehmen. Durch die Variation durch Verschiebung des Filterschlittens lassen sich auch angrenzende Spektralbereiche unter 400nm und über 1100nm messen. Auch kann sehr schnell eine Sensitivitätsanalyse der Messergebnisse durchgeführt werden, was sich bei Verwendung als Breitband-Spektrometer anbietet. Durch die symmetrische Bauart kann sogar der Schlitten in der alternativen Weise eingeschoben werden, was zu einer neuen Zuordnung der einzelnen Photozellen zu den Spektralbereichen führt. Auch kann nur eine einzelne Solarzelle als Detektor unter dem linear verschiebbaren Verlauffilter ausgewertet werden. Dies kommt dem ursprünglichen Einsatz des Verlauffilter sehr nahe, der noch aus einer Zeit stammt, in der die Verwendung nur kleinst-flächiger Detektoren üblich war.Furthermore, the slide with graduated filter can be moved linearly over the photocells in a mechanically sliding manner and removed from the device for further measurement and other measurements. By varying the displacement of the filter carriage, it is also possible to measure adjacent spectral ranges below 400 nm and above 1100 nm. Also, a sensitivity analysis of the measurement results can be carried out very quickly, which lends itself when used as a broadband spectrometer. Due to the symmetrical design, even the carriage can be inserted in the alternative manner, which leads to a new assignment of the individual photocells to the spectral regions. Also, only a single solar cell can be evaluated as a detector under the linearly displaceable graduated filter. This comes very close to the original use of the graduated filter, which dates back to a time when the use of only the smallest area detectors was common.
Durch die Möglichkeiten der Spektralschablonen, der elektrisch getrennten Photozellen und der etwaigen Serienverschaltung der Einzelkanäle ergibt sich der Einsatz des spektrometrischen Sensors SMS alsThe possibilities of the spectral templates, the electrically separated photocells and the possible series connection of the individual channels results in the use of the spectrometric sensor SMS as
• 7-Kanal-Breitband- und Schmalband-Spektrometer• 7-channel broadband and narrow band spectrometer
• Multiplex-Spektrometer im Hadamard-Verfahren• Multiplex spectrometer in the Hadamard method
• Messgerät für aktinische Bestrahlungsstärken und Farbwerte• Meter for actinic irradiances and color values
• Referenz-Solarzelle mit einer wählbaren spektralen Empfindlichkeit• Reference solar cell with a selectable spectral sensitivity
Die gesamten Eigenschaften des spektrometrischen Sensors SMS eignen es für den Einsatz als Referenz-Solarzelle und Spektrometer. SchriftenThe overall properties of the SMS spectrometric sensor make it suitable for use as a reference solar cell and spectrometer. fonts
[GM] Gebrauchsmuster 20 2005 020 905.8[GM] Utility Model 20 2005 020 905.8
[Ossenbrink 03] H. Ossenbrink, Calibration Procedures - State of the Art, 3rd World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, Osaka, 2003[Ossenbrink 03] H. Ossenbrink, Calibration Procedures, 3rd World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, Osaka, 2003
[Brand 05]. B. Brand, Hit by the Peaks, Photon International, Nov. 2005.[Brand 05]. Brand, Hit by the Peaks, Photon International, Nov. 2005.
[Zaaiman 94] W. Zaaiman, H.A. Ossenbrink, M. Mertens, SpectraCube: a fast spectroradiometer for pulsed Simulator spectral mismatch corections, Ist WCPEC, Hawaii, 1994 [Zaaiman 94] W. Zaaiman, H.A. Ossenbrink, M. Mertens, SpectraCube: a near spectroradiometer for pulsed simulator spectral mismatch corections, is WCPEC, Hawaii, 1994

Claims

Ansprüche: Expectations:
(1) Optischer Mehrkanal-Detektor im Sinne eines Spektralapparates und im Sinne einer Referenzsolarzelle (IEC60904-2) bestehend aus mehreren nebeneinander angeordneten flächiger Photozellen, einem darüber liegendem Verlauffilter und einer oder mehrerer Spektralschabloneri mit planmäßiger Blendenöffnung dadurch gekennzeichnet, dass genau sieben elektrisch separierte Photozellen in ihrer Position und ihrer Größe (der aktiven Fläche) im Verhältnis zum linearen Verlauffilter so befestigt und so zugeschnitten sind, dass die sieben resultierenden spektralen Empfindlichkeiten weitestgehend die entsprechend sieben Wellenlängenbereiche [0,4μm; 0,5μm], [0,5μm; 0,6μm], [0,6μm; 0,7μm], [0,7μm; 0,8μm], [0,8μm; 0,9μm], [0,9μm; 1 ,1μm] abdeckt, d.h. jeweils die spektrale Empfindlichkeit in dem besagten Wellenlängenbereich ein messbares Signal erzeugt und außerhalb diesem das Signal verschwindet.(1) Optical multi-channel detector in the sense of a spectral apparatus and in the sense of a reference solar cell (IEC60904-2) consisting of several flat photocells arranged side by side, a graduated filter above them and one or more spectral templates with a planned aperture, characterized in that exactly seven electrically separated photocells in their position and size (the active area) in relation to the linear graduated filter are attached and tailored in such a way that the seven resulting spectral sensitivities largely cover the corresponding seven wavelength ranges [0.4μm; 0.5μm], [0.5μm; 0.6μm], [0.6μm; 0.7μm], [0.7μm; 0.8μm], [0.8μm; 0.9μm], [0.9μm; 1.1 μm], i.e. the spectral sensitivity generates a measurable signal in the wavelength range in question and outside of this the signal disappears.
(2) Optischer Mehrkanal-Detektor im Sinne eines Spektralapparates und im Sinne einer Referenzsolarzelle (IEC60904-2) bestehend aus mehreren nebeneinander angeordneten flächiger Photozellen, einem darüber liegendem Verlauffilter und einer oder mehrerer Spektralschablonen mit planmäßiger Blendenöffnung dadurch gekennzeichnet, dass ein eigenständiger Halter den Verlauffilter behaust, dieser Halter in der ursprünglichen Position mit einem entfernbaren Stift reproduzierbar fixiert ist und dieser Halter als gleitgelagerter Schlitten über den Photozellen linear verschiebbar ist, wodurch die Zuordnung der Photozellen zu der ortsabhängigen Transmission des Verlauffilter planmäßig geändert wird.(2) Optical multi-channel detector in the sense of a spectral apparatus and in the sense of a reference solar cell (IEC60904-2) consisting of several flat photocells arranged side by side, a graduated filter above them and one or more spectral templates with a planned aperture, characterized in that an independent holder holds the graduated filter housed, this holder is reproducibly fixed in the original position with a removable pin and this holder can be moved linearly as a slide-bearing slide above the photocells, whereby the assignment of the photocells to the location-dependent transmission of the graduated filter is changed as planned.
(3) Optischer Mehrkanal-Detektor im Sinne eines Spektralapparates und im Sinne einer Referenzsolarzelle (IEC60904-2) bestehend aus mehreren nebeneinander angeordneten flächiger Photozellen, einem darüber liegendem Verlauffilter und einer oder mehrerer Spektralschablonen mit planmäßiger Blendenöffnung dadurch gekennzeichnet, dass die zu den Photozeilen gehörenden Widerstände in deren unmittelbarer Nähe elektrischen Anschluss haben und die spannungsführenden Messleitungen aller Photozellen im Verbund (geschirmtes mehradriges Kabel) die jeweils zwei Messbuchsen pro Photozelle in ein nur wenige (zwei bis drei) Dezimeter entferntes Gehäuse erreicht.(3) Optical multi-channel detector in the sense of a spectral apparatus and in the sense of a reference solar cell (IEC60904-2) consisting of several flat photocells arranged next to one another, a graduated filter above them and one or more spectral templates with a planned aperture opening, characterized in that the resistors belonging to the photo cells have an electrical connection in their immediate vicinity and the live measuring lines of all photo cells in the network (shielded multi-core cable) reach the two measuring sockets per photo cell in a housing only a few (two to three) decimeters away.
(4) Spektrometrischer Sensor nach Anspruch (3) dadurch gekennzeichnet, dass die gegenpoligen Buchsen benachbarter Photozellen genau den Abstand besitzen (19mm im Fall von 4mm-Laborsteckem), dass mittels konventionellen Kurzschlussstecker eine elektrische Serienverschaltung benachbarter Photozellen entsteht, also bis zu sieben Photozellen in Serie zu einem Ausgangssignal verschaltet werden.(4) Spectrometric sensor according to claim (3), characterized in that the opposite polarity sockets of adjacent photocells have exactly the same distance (19mm in the case of 4mm laboratory plugs) that an electrical series connection of adjacent photocells is created using conventional short-circuit plugs, i.e. up to seven photocells in Series can be connected to an output signal.
(5) Spektrometrischer Sensor nach Anspruch (2) dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuserückseite, im Sinne einer Grundplatte, auf der die Photozellen positioniert sind, eine zusätzliche freie Stelle mit einer Bohrung besitzt, die das Einführen eines zusätzlichen Detektors oder einer Strahlungsaufnahme (Lichtleiter) ermöglicht, um auch den linear verschiebbaren Filterschlitten zur spektralen Aussonderung in anderer Anwendung zu verwenden.(5) Spectrometric sensor according to claim (2), characterized in that the back of the housing, in the sense of a base plate on which the photocells are positioned, has an additional free area with a hole that allows the insertion of an additional detector or a radiation recording (light guide). makes it possible to use the linearly movable filter slide for spectral separation in other applications.
(6) Spektrometrischer Sensor nach Anspruch (2) dadurch gekennzeichnet, dass der gleitgelagerte Filterhalter symmetrisch gebaut ist und damit in mindestens zwei Varianten über den Photozellen verschoben werden kann.(6) Spectrometric sensor according to claim (2), characterized in that the slide-mounted filter holder is built symmetrically and can therefore be moved above the photocells in at least two variants.
(7) Optischer Mehrkanal-Detektor gemäß einer oder mehrer der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuses eine (mit einem Deckel zu versehene) Öffnung besitzt, die den Zugriff auf die darunter liegenden Widerstände freigibt, um diese Entfernen oder Austauschen zu können, ohne weitere Teile der Apparatur öffnen zu müssen. (7) Optical multi-channel detector according to one or more of the preceding claims, characterized in that the housing has an opening (to be provided with a cover) which allows access to the underlying resistors in order to be able to remove or replace them without having to open other parts of the apparatus.
(8) Optischer Mehrkanal-Detektor gemäß einer oder mehrer der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände jeweils in Schraubklemmen sitzen oder die Anschlusspunkte der Widerstände von der weiteren notwendigen Verdrahtung räumlich derart getrennt sind, dass ein einfacher Prozess (Schrauben, Löten, Crimpen) einen dauerhaften Anschluss der Widerstände herstellt, ohne mit diesem Prozess einen schädlichen Einfluss (Hitze, mechanische Beanspruchung) auf den Rest des Gerätes zu haben.(8) Optical multi-channel detector according to one or more of the aforementioned claims, characterized in that the resistors are each located in screw terminals or the connection points of the resistors are spatially separated from the further necessary wiring in such a way that a simple process (screwing, soldering, crimping) creates a permanent connection of the resistors without this process having a harmful influence (heat, mechanical stress) on the rest of the device.
(9) Optischer Mehrkanal-Detektor im Sinne eines Spektralapparates und im Sinne einer Referenzsolarzelle (IEC60904-2) bestehend aus mehreren nebeneinander angeordneten flächiger Photozellen, einem darüber liegendem Verlauffilter und einer oder mehrerer Spektralschablonen mit planmäßiger Blendenöffnung dadurch gekennzeichnet, dass die Ansprüche (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7) und (8) allesamt oder in Auswahl in einer einzigen Vorrichtung kombiniert werden. (9) Optical multi-channel detector in the sense of a spectral apparatus and in the sense of a reference solar cell (IEC60904-2) consisting of several flat photocells arranged next to one another, a graduated filter above them and one or more spectral templates with a planned aperture, characterized in that claims (1) , (2), (3), (4), (5), (6), (7) and (8) all or selected in a single device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011033025A1 (en) * 2009-09-16 2011-03-24 Oerlikon Solar Ag, Trübbach Method and arrangement for adjusting a solar simulator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4687329A (en) * 1985-03-21 1987-08-18 Abbott Laboratories Spectrophotometer
US5166755A (en) * 1990-05-23 1992-11-24 Nahum Gat Spectrometer apparatus
US20070058921A1 (en) * 2005-09-12 2007-03-15 Lundgren Mark A Multi-spectral imaging
DE202005020905U1 (en) * 2005-05-06 2007-04-12 Adelhelm Ralf Reference solar cell has interference transmission filter with position dependent transmission set by template between filter and solar cell

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007010490A1 (en) 2007-03-03 2008-09-04 Adelhelm, Ralf, Dr. Reference solar cell has solar cell accommodated in housing and selected according to spectral or radiometric requirements, where spectral screen exposes part of graduated filter for transmission of rays to solar cell
DE102008005457A1 (en) 2008-01-22 2009-07-30 Adelhelm, Ralf, Dr. Optical multi-channel detector for use in e.g. spectrometric sensor, has photoelectric cells, where spectral sensitivity in mentioned range produces measurable signal that disappears outside range

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4687329A (en) * 1985-03-21 1987-08-18 Abbott Laboratories Spectrophotometer
US5166755A (en) * 1990-05-23 1992-11-24 Nahum Gat Spectrometer apparatus
DE202005020905U1 (en) * 2005-05-06 2007-04-12 Adelhelm Ralf Reference solar cell has interference transmission filter with position dependent transmission set by template between filter and solar cell
US20070058921A1 (en) * 2005-09-12 2007-03-15 Lundgren Mark A Multi-spectral imaging

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CANNON T W: "Spectral measurements of pulse solar simulators" AIP CONFERENCE PROCEEDINGS, Bd. 462, 5. März 1999 (1999-03-05), Seiten 623-628, XP002534104 *
HISHIKAWA Y ET AL: "Calibration and measurement of solar cells and modules by the solar simulator method in Japan" PROCEEDINGS OF 3RD WORLD CONFERENCE ON PHOTOVOLTAIC ENERGY CONVERSION, Bd. 2, Mai 2003 (2003-05), Seiten 1081-1084, XP002534105 *
OCEAN OPTICS: "Catalogue 07" INTERNET CITATION, [Online] 2007, XP002557288 Dunedin, Florida Gefunden im Internet: URL:http://www.oceanoptics.com/Products/catalogaccessories.pdf> [gefunden am 2009-11-25] *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011033025A1 (en) * 2009-09-16 2011-03-24 Oerlikon Solar Ag, Trübbach Method and arrangement for adjusting a solar simulator

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