稳态大面积光伏组件IV测试太阳光模拟器

稳态大面积光伏组件IV测试太阳光模拟器是太阳能光伏组件质量检测和评价的重要步骤之一。本文将介绍光伏组件IV测试的原理及标准板选择。

 

I. 光伏组件IV测试原理

光伏组件IV测试即电流电压特性测试，是评估光伏组件性能的重要手段。其测量的主要参数为组件的电流和电压，通过电流电压曲线来反映组件在不同光照下的性能表现。对于同一型号的光伏组件，在不同发电效率的情况下，其IV特性曲线应当基本一致。

光伏组件IV测试是通过测试仪器模拟光照条件，测量组件输出电流与电压之间的关系曲线。测试中，较为常用的模拟光源为可调输变电器或电子负载。其原理为依据输出电流变化来调整模拟光照条件，直至获得意义明确的IV曲线。

由于光照条件的不同，光伏组件在不同的光照下，输出电流电压特性会有所不同。因此，在光伏组件IV测试中需要选择相应的光照标准板作为基准。下面将介绍光伏组件IV测试中典型的标准板类型。

 

II. 标准板选择

根据ISO标准，光伏组件应当在标准灯光下进行IV测试。目前市面上广泛应用的光照标准板主要有AM15、AM1.5G、AM1、AM0等。

AM15：即大气质量为1.5（Air Mass 1.5）的标准太阳光谱，是目前极为广泛应用的光照标准。AM15标准光谱模拟的是空气质量排放1.5时大气中太阳光的特性，其光谱曲线的形状与真实太阳光谱曲线相似。

AM1.5G：又称为全球（Global）AM1.5，是基于AM1.5光谱，通过多种特定角度的模拟平均全球太阳光谱。即模拟地面上的太阳光谱。

AM1：模拟空中直射太阳光谱，其光谱曲线更陡峭，波长范围较窄。适用于大气透明度较高或高山地区的光伏组件测试。

AM0：即真空（Vacuum）光谱，模拟没有大气层的真空环境下的太阳光谱。适用于卫星或空间组件的测试。

光源技术要求

光源为本设备的核心部件，同时也是耗材。设备采用金属卤素灯，辐照强度在700～ 1300W/m²可调。为了确保有效辐照面积的均匀性，每套灯采用独立的 EPS 实时反馈控制，为确保灯的恒功率输出能量，单个光源系统可以实时模拟量信号输出至采集器。为达到有效辐照尺寸3000 x 2600 (单位mm），设备总共采用9组光源。

 

1. 光源特性：2000
2. 光源寿命：2000h+
3. 光源质保：2000h
4. 辐照强度：700～1300W/m²
5. 波长：300-1200nm AM1.5 标准光谱
6. 辐照有效面积：3000 x 2600 (单位mm）
7. 出光方向：下打光
8. 有效检测距离：约1200(单位mm）
9. 光谱匹配度： B级
10. 辐照度不均匀性：≤±5% ; B 级
11. 不稳定性：LTI≤± 2% ; A 级
12. 单组灯的功率为：2.5KW，光源总功率约25KW;

 

总结

光伏组件IV测试是提高光伏组件质量的关键步骤之一。选择适当的光照标准板是保证测试结果准确可靠的前提。AM15光照标准板应当作为行业通用标准的选择，如果需要更为精细的测试结果则应根据具体需要进行选择。AM15标准板是极为常用的光照标准板，其IV测试曲线已经成为近乎全球的行业通用标准。如果需要更细致、精准的IV测试数据，应当根据所需要测试光伏组件的具体用途进行选择，考虑相关环境因素以及太阳辐射光谱等因素。