[發明專利]柔性太陽能電池組件的太陽能模擬器

無效

• 申請號: 201080033722.7
• 申請日: 2010-07-21
• 公開（公告）號: CN102598295A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 曹新民;阿羅西·威吉;保羅·E·西姆斯;斯蒂芬·馬克思;布萊德利·S·牟林
• 申請（專利權）人: 美國迅力光能公司
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛

本申請要求于2009年7月22日遞交的序號為61/271,501的臨時專利申請和于2010年6月7日遞交的序號為61/397,084的臨時專利申請的權益。

技術領域

本發明涉及一種用于產生大面積、均勻強度的光的新脈沖太陽能模擬器方法及裝置。更具體地，本發明涉及采用長管狀光源產生大面積、圓柱形、均勻強度的光的裝置和方法，特別是在測量時光伏(PV)器件在同軸圓筒上的定位。該方法可用于柔性大面積PV組件的電氣設備性能表征。

背景技術

光伏太陽能電池需要測試性能規范。測試在太陽能模擬器中進行，其中通常為脈沖式的光照射在光伏(PV)器件上，且光的電響應被表征。

大多數太陽能模擬器旨在測量平板型PV器件。另外，現有技術中的這些模擬器僅能測量至多4英尺×8英尺一類的或更小的器件。隨著PV器件尺寸擴大，因種種原因，這種測量是有問題的。例如，太陽能模擬器的一個關鍵考慮因素為照射均勻性。ASTM?E-927要求輻射不均勻度不超過+/-2％。在現有技術中，平板太陽能模擬器裝置已達到了該要求。然而，對于大的平臺型模擬器，獲得嚴格的不均勻性標準在技術上很有挑戰性，此外也非常昂貴。

因此，需要一種可測量任何長度的柔性PV器件的太陽能模擬器。

發明內容

本文所描述的是一種柔性太陽能電池的改進的太陽能電池模擬器。該模擬器的目的是改善柔性光伏器件測試期間的照射均勻性。該模擬器與現有技術中的標準平板表面相比具有圓柱對稱性，從而與位于中心的燈維持恒定的距離。本發明的具體實施例使用有利于測試具有特定光響應的太陽能電池的材料。特別地，水是一種光譜過濾劑，其可與本發明的模擬器一起使用。

本發明針對一種用于測試柔性光伏器件的模擬器。該模擬器具有一曲面體，柔性光伏器件定位在該曲面體上。一光源在間隔該曲面一段距離的位置定位。該光源設置為給柔性光伏器件提供恒定光強度。一空心的透明圓筒可圍繞該光源定位。該空心的透明圓筒用以接收一流體，該流體可過濾來自光源的光。

在研究了以下優選實施例的具體實施方式和附圖之后，本發明的其他目的和優點對于本領域的技術人員來說將是顯而易見的。

附圖說明

圖1為太陽光的光譜圖。一般而言，模擬器應盡可能靠近地重復光譜分布。

圖2為許多光伏器件中使用的具體的透明導電氧化物(TCO)-氧化銦錫(ITO)-的透射光譜圖。

圖3為氙閃光燈的發射光譜圖。

圖4為有機玻璃的透射光譜圖。

圖5為有機玻璃的光譜損傷曲線圖。

圖6為有機玻璃的UV磨損曲線圖。

圖7為水的吸收光譜圖。

圖8為本發明的圓筒形太陽能模擬器的透視圖。

圖9A為本發明的垂直于對稱軸的截面圖。

圖9B為本發明的與對稱軸共面的截面圖。

圖10為本發明的展示內圓筒細節的截面圖。

圖11為本發明的展示不同細節的截面圖。

圖12為本發明的展示模擬器的不同特征的側視圖。

圖13為圖12的截面圖。

圖14為本發明的展示模擬器的不同特征的正視圖。

圖15為本發明的展示模擬器的不同特征的側視圖。

圖16為帶有附加特征的模擬器的透視圖。

圖17為本發明帶有附加特征的透視圖。

具體實施方式

光譜分布和材料考慮因素對于本發明的優選實施例來說是很重要的。

圖1為如地球上所觀察到的太陽光的光譜。

一般而言，模擬器應盡可能靠近地重復光譜分布。然而，需要考慮光伏器件的太陽能電池光譜響應的細節。特別地，大多數薄膜PV器件使用透明導電氧化物(TCO)層。在本案中，該TCO層優選為氧化銦錫(ITO)。圖2展示，ITO充當一光譜過濾器并降低了到達PV器件的光電流產生部分的400nm以下波長的光的量。因而，可使用濾出400nm以下波長的光的材料。

圖3描繪了氙閃光燈的發射光譜。存在大量低于400nm的輻射，其是本發明的器件所不需要的。