太阳能光源模拟器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种太阳能光源模拟器，包括模拟光源、光源处理装置、光线投影装置，模拟光源包括短弧氙灯，短弧氙灯设在椭圆曲面反光杯内，光源处理装置包括滤光片、匀光器，光线投影装置包括若干反射镜、投影镜头，短弧氙灯发射的光线经椭圆曲面反光杯聚光到焦点，焦点前的光路上设有滤光片，焦点上设有匀光器，经滤光、匀光的光线投射到反射镜上反射至投影镜头变成平行光叠加在测试面上。本实用新型专利技术采用改进的光源处理方案提供均匀、稳定的模拟太阳光谱，具有模拟效果好以及性能高的特点。

Solar Source Simulator

【技术实现步骤摘要】
太阳能光源模拟器
本技术涉及一种太阳能光源模拟器，特别涉及一种改进的太阳能光源模拟器，属于太阳能光源模拟器领域。
技术介绍
太阳模拟器是采用人造光源模拟太阳光进行生产、测试等过程的设备，其模拟的太阳光应当具有均匀性、稳定性以及光谱相似性等特点，其基本原理是利用人工光源模拟太阳光辐射，从而克服太阳光辐射受时间、气候影响，以及总辐照度不能调节等缺点，广泛应用于光伏电池片测试领域。性能良好的太阳模拟器能够保障生产工艺的实现，提高产品的质量。
技术实现思路
本技术太阳能光源模拟器公开了新的方案，采用改进的光源处理方案提供均匀、稳定的模拟太阳光谱，解决了现有方案模拟效果不好以及性能不高的问题。本技术太阳能光源模拟器包括模拟光源、光源处理装置、光线投影装置，模拟光源包括短弧氙灯，短弧氙灯设在椭圆曲面反光杯内，光源处理装置包括滤光片、匀光器，光线投影装置包括若干反射镜、投影镜头，短弧氙灯发射的光线经椭圆曲面反光杯聚光到焦点，焦点前的光路上设有滤光片，焦点上设有匀光器，经滤光、匀光的光线投射到反射镜上反射至投影镜头变成平行光叠加在测试面上。进一步，本方案的光源处理装置还包括光谱调节机构，光谱调节机构包括多种滤光调节片，上述多种滤光调节片的透光波长阈值不相同，滤光调节片设在滤光片前的光路上调节光源的光谱分量。更进一步，本方案的光谱调节机构包括机构支架，机构支架上设有竖起的安装板，安装板上沿模拟光源的光柱周向设有多种光谱调节单元，光谱调节单元包括步进电机，步进电机的输出轴上设有滤光调节片，滤光调节片在步进电机的驱动下沿光柱的径向进入或退出光路。再进一步，本方案的测试面是三结叠层电池板，光谱调节机构包括三种滤光调节片。又进一步，本方案的上述三种滤光调节片中的每种滤光调节片包括两片透光波长阈值相同的滤光调节片。再进一步，本方案的测试面是四结叠层电池板，光谱调节机构包括四种滤光调节片。进一步，本方案的光源处理装置的滤光片是分光滤光片，分光滤光片将光源分成长波光源、短波光源，经分光滤光片反射的短波光源经反射镜反射后通过可变光圈、滤光调节片导入匀光器，经分光滤光片透射的长波光源通过可变光圈、滤光调节片导入匀光器，滤光调节片调节透射光的波长阈值。更进一步，本方案的模拟光源包括模拟光源单元A、模拟光源单元B，光源处理装置包括滤光单元A、滤光单元B、匀光器。滤光单元A包括分光滤光片A，分光滤光片A将模拟光源单元A的光源分成长波光源A、短波光源A，短波光源A经反射镜反射后通过可变光圈、短波滤光调节片A导入匀光器，长波光源A通过可变光圈、长波滤光调节片A导入匀光器，短波滤光调节片A与长波滤光调节片A的透光波长阈值不相同。滤光单元B包括分光滤光片B，分光滤光片B将模拟光源单元B的光源分成长波光源B、短波光源B，短波光源B经反射镜反射后通过可变光圈、短波滤光调节片B导入匀光器，长波光源B通过可变光圈、长波滤光调节片B导入匀光器，短波滤光调节片B与长波滤光调节片B的透光波长阈值不相同。更进一步，本方案的匀光器包括多个石英光导管，石英光导管的一端接收通过滤光调节片的光源，石英光导管的另一端接入匀光器本体，匀光器本体包括蝇眼透镜，蝇眼透镜包括多个子透镜，上述多个子透镜将入射光分成多个子光源。本技术太阳能光源模拟器采用改进的光源处理方案提供均匀、稳定的模拟太阳光谱，具有模拟效果好以及性能高的特点。附图说明图1是太阳能光源模拟器实施例一的原理图。图2是太阳能光源模拟器实施例一的改进型的原理图。图3是太阳能光源模拟器实施例一的改进型的光路截面的示意图。图4是光谱调节机构的实施例一的原理图。图5是光谱调节机构的实施例二的原理图。图6是光谱调节机构的实施例一的示意图。图7是太阳能光源模拟器实施例二的原理图。其中，110是短弧氙灯，120是椭圆曲面反光杯，210是滤光片，220是匀光器，310是反射镜，320是投影镜头，400是光谱调节机构，411是滤光调节片，412是步进电机，420是机构支架，430是安装板，510是分光滤光片，520是可变光圈，530是石英光导管。具体实施方式如图1所示，本技术太阳能光源模拟器包括模拟光源、光源处理装置、光线投影装置，模拟光源包括短弧氙灯，短弧氙灯设在椭圆曲面反光杯内，光源处理装置包括滤光片、匀光器，光线投影装置包括若干反射镜、投影镜头，短弧氙灯发射的光线经椭圆曲面反光杯聚光到焦点，焦点前的光路上设有滤光片，焦点上设有匀光器，经滤光、匀光的光线投射到反射镜上反射至投影镜头变成平行光叠加在测试面上。上述方案采用改进的光源处理方案提供均匀、稳定的模拟太阳光谱，提高了模拟效果和性能。为了满足多结叠层电池板的测试要求，如图2、3所示，本方案的光源处理装置还包括光谱调节机构，光谱调节机构包括多种滤光调节片，上述多种滤光调节片的透光波长阈值不相同，滤光调节片设在滤光片前的光路上调节光源的光谱分量。基于以上方案，为了实现光谱分量的自动调节，本方案公开了一种具体的调节机构，如图6所示，光谱调节机构包括机构支架，机构支架上设有竖起的安装板，安装板上沿模拟光源的光柱周向设有多种光谱调节单元，光谱调节单元包括步进电机，步进电机的输出轴上设有滤光调节片，滤光调节片在步进电机的驱动下沿光柱的径向进入或退出光路。上述方案实现了在不同的光线波长范围内独立调整光谱分量的技术目的，大幅提高了设备的适用性，使得测试更加准确、高效。为了满足不同叠层电池板的测试要求，本方案公开了以下实例，但是并不限于其具体采用的部件数量。实施例一如图4所示，本方案的测试面是三结叠层电池板，光谱调节机构包括三种滤光调节片。进一步，本方案的上述三种滤光调节片中的每种滤光调节片包括两片透光波长阈值相同的滤光调节片。该两片滤光调节片布置在光柱的径向位置上，通过调节其遮挡光路的面积调节光源的光谱分量。实施例二如图5所示，本方案的测试面是四结叠层电池板，光谱调节机构包括四种滤光调节片。其中，每种滤光调节片都包括一片滤光调节片，该四片滤光调节片布置在水平、竖直的径向位置上，通过调节其遮挡光路的面积调节光源的光谱分量。本方案还公开了另外一种可分光的太阳能模拟器，即光源处理装置的滤光片是分光滤光片，分光滤光片将光源分成长波光源、短波光源，经分光滤光片反射的短波光源经反射镜反射后通过可变光圈、滤光调节片导入匀光器，经分光滤光片透射的长波光源通过可变光圈、滤光调节片导入匀光器，滤光调节片调节透射光的波长阈值。基于以上方案，本方案公开了一种四节叠层电池板的检测用太阳能模拟器，如图7所示，模拟光源包括模拟光源单元A、模拟光源单元B，光源处理装置包括滤光单元A、滤光单元B、匀光器。滤光单元A包括分光滤光片A，分光滤光片A将模拟光源单元A的光源分成长波光源A、短波光源A，短波光源A经反射镜反射后通过可变光圈、短波滤光调节片A导入匀光器，长波光源A通过可变光圈、长波滤光调节片A导入匀光器，短波滤光调节片A与长波滤光调节片A的透光波长阈值不相同。滤光单元B包括分光滤光片B，分光滤光片B将模拟光源单元B的光源分成长波光源B、短波光源B，短波光源B经反射镜反射后通过可变光圈、短波滤光调节片B导入匀光器，长波光源B通过可变光圈、长波滤光调节片B导入匀光器，短波滤光调节片B与长波滤光调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.太阳能光源模拟器，其特征是包括模拟光源、光源处理装置、光线投影装置，所述模拟光源包括短弧氙灯，所述短弧氙灯设在椭圆曲面反光杯内，所述光源处理装置包括滤光片、匀光器，所述光线投影装置包括若干反射镜、投影镜头，所述短弧氙灯发射的光线经所述椭圆曲面反光杯聚光到焦点，所述焦点前的光路上设有所述滤光片，所述焦点上设有所述匀光器，经滤光、匀光的光线投射到所述反射镜上反射至所述投影镜头变成平行光叠加在测试面上。

【技术特征摘要】
1.太阳能光源模拟器，其特征是包括模拟光源、光源处理装置、光线投影装置，所述模拟光源包括短弧氙灯，所述短弧氙灯设在椭圆曲面反光杯内，所述光源处理装置包括滤光片、匀光器，所述光线投影装置包括若干反射镜、投影镜头，所述短弧氙灯发射的光线经所述椭圆曲面反光杯聚光到焦点，所述焦点前的光路上设有所述滤光片，所述焦点上设有所述匀光器，经滤光、匀光的光线投射到所述反射镜上反射至所述投影镜头变成平行光叠加在测试面上。2.根据权利要求1所述的太阳能光源模拟器，其特征在于，所述光源处理装置还包括光谱调节机构，所述光谱调节机构包括多种滤光调节片，所述多种滤光调节片的透光波长阈值不相同，所述滤光调节片设在所述滤光片前的光路上调节光源的光谱分量。3.根据权利要求2所述的太阳能光源模拟器，其特征在于，所述光谱调节机构包括机构支架，所述机构支架上设有竖起的安装板，所述安装板上沿所述模拟光源的光柱周向设有多种光谱调节单元，所述光谱调节单元包括步进电机，所述步进电机的输出轴上设有所述滤光调节片，所述滤光调节片在所述步进电机的驱动下沿所述光柱的径向进入或退出光路。4.根据权利要求2或3所述的太阳能光源模拟器，其特征在于，所述测试面是三结叠层电池板，所述光谱调节机构包括三种滤光调节片。5.根据权利要求4所述的太阳能光源模拟器，其特征在于，所述三种滤光调节片中的每种滤光调节片包括两片透光波长阈值相同的滤光调节片。6.根据权利要求2或3所述的太阳能光源模拟器，其特征在于，所述测试面是四结叠层电池板，所述光谱调节机构包括四种滤光调节片。7.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张余，张学军，
申请(专利权)人：上海明赫光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31