CPV 聚光太阳模拟器

简要描述：CPV 聚光太阳模拟器由OAI设计与制造
CPV（Concentrated Photovoltaic）即聚光光伏技术，它利用光学元件将太阳光集中到面积较小的光伏电池上，提高单位面积光伏电池接收到的光照强度，从而提升发电效率。

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所属分类：CPV 聚光太阳模拟器

更新时间：2025-07-08

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CPV 聚光太阳模拟器

CPV 聚光太阳模拟器

聚光光伏（CPV）有望制造出具有高电池效率的太阳能电池，进而降低光伏组件的运营成本。然而，聚光光伏系统需要将聚光光伏太阳能电池、组件和聚光光伏光学器件整合为一个高效系统。OAI 专注于聚光光伏电池测试方法，并设计了相应的聚光光伏太阳能模拟器和电流 - 电压（I-V）测试系统，以便准确测量和评估这些聚光光伏电池。如今，聚光光伏电池可使用 OAI *的独立式聚光光伏模拟器进行测试，涵盖低辐照剂量和高辐照剂量配置。低辐照剂量聚光光伏太阳能模拟器可提供最高 50 倍太阳辐照度的光照，而高辐照剂量聚光光伏太阳能模拟器可提供最高 1500 倍太阳辐照度的光照。低辐照剂量和高辐照剂量模拟器能在从 1.5 厘米 ×1.5 厘米到 7.5 厘米 ×7.5 厘米的不同光束尺寸下，以不同的太阳辐照浓度提供光照。

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关于CPV 聚光太阳模拟器

CPV 聚光太阳模拟器

*CPV LD 是低剂量聚光光伏模拟器，配备适配器配置。CPV LA 是大面积系统。CPV HD 是高剂量聚光光伏模拟器。

低辐照剂量聚光光伏（CPV），最高 50 倍太阳辐照度

OAI 的标准 AAA 级太阳能模拟器配备了光学器件，使其既能作为标准太阳能模拟器（最高 1.2 倍太阳辐照度）运行，也能作为低辐照剂量（最高 50 倍太阳辐照度）的聚光光伏模拟器运行。可选型号有 CPV LD15、CPV LD22 和 CPV LD50（如产品规格表所示）。低辐照剂量聚光光伏模拟器配有 OAI 的*均匀光束光学器件，其中包括专有镀膜反射镜、滤光片以及光束均匀性积分器。这些光学器件随后与特殊的聚光光导管附加光学器件相结合。标准低辐照剂量聚光光伏光束尺寸范围为 2.5 厘米 ×2.5 厘米至 4.5 厘米 ×4.5 厘米。可选择 1 千瓦、1.5 千瓦或 4.0 千瓦的灯室，以实现大范围的聚光太阳光（如产品规格表所示）。此外，OAI 还提供一种高度准直的 6 倍太阳辐照度聚光光伏模拟器，半角小于 1°（型号为 CPV LA ），适用于最大 156 毫米 ×156 毫米的电池。所有低辐照剂量聚光光伏模拟器均以 OAI TriSOL 标准太阳能模拟器为基础，向聚光光学器件输送高精度且准直的光束。这些 TriSOL 标准模拟器通过了 ASTM E927 - 05、IEC 60904 - 9（2007 年版）以及 JIS C8912 标准认证，达到 AAA 级性能（光谱匹配：400–1100 纳米波长，以 100 纳米带宽增量衡量；非均匀性；以及时间不稳定性）。使用专门设计的滤光片，还可升级实现 A + 级光谱匹配（<±12.5% ）。

高剂量聚光光伏（CPV），最高 1500 倍太阳辐照度

高剂量聚光光伏太阳能模拟器（型号有 CPV HD20、CPV HD500、CPV HD1500 及 CPV HDLA300 ）是集成的独立式高浓度模拟器。高剂量、小面积的聚光光伏模拟器有三种基本配置：光束尺寸为 7.5 厘米 ×7.5 厘米时，最高 20 倍太阳辐照度；光束尺寸为 2.54 厘米 ×2.54 厘米时，最高 500 倍太阳辐照度；光束尺寸为 1.5 厘米 ×1.5 厘米时，最高 1500 倍太阳辐照度。OAI 还制造了一款高剂量大面积型号（型号为 CPV HDLA300 ）的模拟器，其辐照强度为 300 倍太阳辐照度，光束尺寸为 60 毫米 ×60 毫米。这些高剂量聚光光伏模拟器采用 OAI 集成的*均匀光束光学器件制造，其中包括专有镀膜反射镜、衰减滤光片、光束均匀性积分器，以及集成的特殊聚光光导管光学器件。可选择 4.0 千瓦或 7.0 千瓦的灯室，以实现大范围的聚光太阳光（如产品规格表所示）。

这些系统配备集成的高速快门，可在测量期间减少过度曝光和样品发热。软件快门控制可使电池曝光持续时间从 5 毫秒到大于 300 毫秒。与闪光型系统相比，OAI 的连续高剂量聚光光伏模拟器能够对光束进行完整的特性表征。这些独立式聚光光伏模拟器通过了 ASTM E927 - 05、IEC 60904 - 9（2007 年版）以及 JIS C8912 标准认证，达到 AAA 级性能（光谱匹配：400–1100 纳米波长，以 100 纳米带宽增量衡量；非均匀性；以及时间不稳定性）。使用专门设计的滤光片，可进行 A + 级光谱匹配（<±12.5% ）升级。

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电流 - 电压（I-V）测量系统与软件

所有聚光光伏太阳能模拟器既可以作为独立系统提供，也能够与 OAI 的 I-V 测量系统集成，该测量系统包括 OAI 的 Rider I-V 软件和定制设计的测试夹具。测量系统采用集成式 I-V 源表（电流 / 电压 / 功率额定值：±1 安 /±20 伏 / 20 瓦、±3 安 /±20 伏 / 60 瓦、±5 安 /±40 伏 / 50 瓦、±10 安 /±20 伏 / 200 瓦以及 ±20 安 /±10 伏 / 200 瓦）、I-V Rider 软件以及配件，支持手动和自动 I-V 测量。集成的 I-V 软件可绘制 I-V 曲线，还能计算各种太阳能电池参数，如短路电流（Isc）、短路电流密度（Jsc）、开路电压（Voc）、填充因子（FF）、最大电压（Vmax）、最大电流（Imax）、最大功率（Pmax）、电池效率、串联电阻（Rs）和并联电阻（Rsh）。OAI 还可以集成符合客户规格的 I-V 源表。此外，软件和光学反馈控制会针对任何短期强度波动校正每个数据点，以提供可重复性的结果。I-V Rider 软件还支持将数据存储为 ASCII 文件。OAI 在其太阳能测试实验室与客户合作，分析聚光光伏电池，并选择正确的 I-V 测试参数，以优化聚光光伏电池的测试。

总体介绍OAI 的 TriSOL 太阳能模拟器

OAI 的 TriSOL 太阳能模拟器由 OAI 的工程人员制造并认证。所有太阳能模拟器都要经过严格的校准程序，包括对灯室、反射镜和滤光片的测试。然后对每个系统进行微调，以获得 AAA 级认证。一份典型的最终测试报告包含以下一组数据：

CPV 聚光太阳模拟器

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光谱匹配

A 级光谱匹配规范要求光谱匹配在理想百分比的 0.75 - 1.25 倍范围内。右侧图表展示了聚光光伏（CPV）模拟器在 400 纳米 - 1100 纳米波长范围内的典型光谱。借助可升级滤光片，A 级光谱可进一步拓展至 350 - 2000 纳米范围。

时间不稳定性

右侧图表呈现了 OAI 所有聚光型 CPV 太阳能模拟器系统的 A 级时间不稳定性情况。数据采集时间间隔为 100 毫秒。为实现精准且可重复的太阳能电池性能测量，每次读数时的光源波动不应造成数据不稳定。依据 IEC 60904 - 9 - 2007 标准以及美国材料与试验协会（ASTM）和日本工业标准（JIS）规范，短期不稳定性的测量数据波动在 0.5% 以内，长期不稳定性则按 A 级规范小于 2% 。