本发明专利技术涉及一种太阳能电池片量子效率测试用偏置光装置，包括氙灯光源、聚光部件、光导部件、聚光输出部件，氙灯光源包括若干氙灯，聚光部件包括若干聚光透镜，光导部件包括若干石英光导管，聚光输出部件包括若干输出聚光透镜，氙灯放射的光源经聚光透镜聚光后输入石英光导管的一端，石英光导管的另一端输出的光源经输出聚光透镜聚光后照射到待测电池片上。本发明专利技术采用多个氙灯使光源与太阳光谱更为接近，提高光斑照射强度，具有输出光谱更接近太阳光以及光斑输出强度高的特点。
【技术实现步骤摘要】
太阳能电池片量子效率测试用偏置光装置
本专利技术涉及一种偏置光装置，特别涉及一种太阳能电池片量子效率测试用偏置光装置，属于太阳能电池片测试装置领域。
技术介绍
太阳能电池片量子效率测试是采用不同波长的单色光打到电池片上，逐一记录电池片上产生的电流，从而得到电池片对不同波长的光产生电流的能力的评估过程。在测试的时候，由于单色光的强度比较弱，不足以激活电池片到最佳状态，所以需要在单色光测试的同一区域再叠加一束白光，也称为偏置光(biaslight)，其原理见附图1。从应用的角度要求，需要偏置光的光谱和太阳越接近越好，即偏置光的单位照射强度要达到1000W/m2，同时需要偏置光形成的光斑越均匀越好。目前市面上通常采用的偏置光大部分是附图2的结构，它采用卤素灯作为光源，它发射出的光经过反光杯耦合到石英光导中。在光导的末端有一面透镜，负责把光导端面发出的光都传递到测试面上，从而作为量子效率测试用的偏置光。这种结构的偏置光有下面几个缺点：⑴采用卤素灯为光源，光谱与太阳光谱差别很大；⑵卤素灯的发光效率和光学耦合效率比较低，要让光斑输出光斑强度达到1000W/m2，需要用到的卤素灯功率比较大(250W以上)；⑶形成的光斑的空间均匀性比较差，很难满足测试要求。
技术实现思路
本专利技术太阳能电池片量子效率测试用偏置光装置公开了新的方案，采用多个氙灯使光源与太阳光谱更为接近，提高光斑照射强度，解决了现有方案的光谱与太阳光谱差别大以及光斑输出强度达不到要求的问题。本专利技术太阳能电池片量子效率测试用偏置光装置包括氙灯光源、聚光部件、光导部件、聚光输出部件，氙灯光源包括若干氙灯，聚光部件包括若干聚光透镜，光导部件包括若干石英光导管，聚光输出部件包括若干输出聚光透镜，氙灯放射的光源经聚光透镜聚光后输入石英光导管的一端，石英光导管的另一端输出的光源经输出聚光透镜聚光后照射到待测电池片上。进一步，本方案的氙灯是球状光源，氙灯的中截面上沿氙灯外部周向环设有多个聚光透镜A，上述多个聚光透镜A输出的光源通过对应的多个石英光导管A传导输出，上述多个石英光导管A的输出端呈环形布置在待测电池片的测试区域上方对准测试区域照射。更进一步，本方案的氙灯中截面上方的氙灯截面上沿氙灯外部周向环设有多个聚光透镜B，上述多个聚光透镜B输出的光源通过对应的多个石英光导管B传导输出，上述多个石英光导管B的输出端呈环形布置在上述多个石英光导管A上方对准测试区域照射。更进一步，本方案的氙灯中截面下方的氙灯截面上沿氙灯外部周向环设有多个聚光透镜C，上述多个聚光透镜C输出的光源通过对应的多个石英光导管C传导输出，上述多个石英光导管C的输出端呈环形布置在上述多个石英光导管A下方对准测试区域照射。更进一步，本方案的氙灯的中截面上沿氙灯外部周向环设有8个聚光透镜A，上述8个聚光透镜A输出的光源通过对应的8个石英光导管A传导输出，上述8个石英光导管A的输出端呈环形布置在待测电池片的测试区域上方对准测试区域照射。本专利技术太阳能电池片量子效率测试用偏置光装置采用多个氙灯使光源与太阳光谱更为接近，提高光斑照射强度，具有输出光谱更接近太阳光以及光斑输出强度高的特点。附图说明图1是太阳能电池片量子效率测试装置的原理图。图2是偏置光装置的原理图。图3是太阳能电池片量子效率测试用偏置光装置的示意图。图4是氙灯光源辐射区域的平面示意图。图5是太阳能电池片量子效率测试用偏置光装置的实施例的示意图之一。图6是太阳能电池片量子效率测试用偏置光装置的实施例的示意图之二。其中，110是氙灯，111是氙灯的中截面，120是聚光透镜，130是石英光导管，140是输出聚光透镜。具体实施方式如图3、4所示，本专利技术太阳能电池片量子效率测试用偏置光装置包括氙灯光源、聚光部件、光导部件、聚光输出部件，氙灯光源包括若干氙灯，聚光部件包括若干聚光透镜，光导部件包括若干石英光导管，聚光输出部件包括若干输出聚光透镜，氙灯放射的光源经聚光透镜聚光后输入石英光导管的一端，石英光导管的另一端输出的光源经输出聚光透镜聚光后照射到待测电池片上。上述方案采用多个氙灯使光源与太阳光谱更为接近，提高光斑照射强度，大幅提高了偏置光的质量。为了提高提高光路的耦合效率，以及输出光斑的空间均匀性，如图4、5、6所示，本方案的氙灯是球状光源，氙灯的中截面上沿氙灯外部周向环设有多个聚光透镜A，上述多个聚光透镜A输出的光源通过对应的多个石英光导管A传导输出，上述多个石英光导管A的输出端呈环形布置在待测电池片的测试区域上方(的平面上)对准测试区域照射。进一步，本方案的氙灯的中截面上沿氙灯外部周向环设有8个聚光透镜A，上述8个聚光透镜A输出的光源通过对应的8个石英光导管A传导输出，上述8个石英光导管A的输出端呈环形布置在待测电池片的测试区域上方(的平面上)对准测试区域照射。上述方案的多路石英光导管的耦合输出方式使用较低功率的灯就能达到光斑照射强度的要求，同时从不同方向对测试面进行照射提升了输出光斑的空间均匀性。基于上述方案，为了增强输出光斑的照射强度，进一步提升输出光斑的空间均匀性，本方案还可以增设聚光透镜与石英光导管的输出，即氙灯中截面上方的氙灯截面上沿氙灯外部周向环设有多个聚光透镜B，上述多个聚光透镜B输出的光源通过对应的多个石英光导管B传导输出，上述多个石英光导管B的输出端呈环形布置在上述多个石英光导管A上方(的平面上)对准测试区域照射。上述方案采用上中两组或多组石英光导管输出增强输出光斑的照射强度和空间均匀性，取得了更好的效果。同样，本方案的氙灯中截面下方的氙灯截面上沿氙灯外部周向环设有多个聚光透镜C，上述多个聚光透镜C输出的光源通过对应的多个石英光导管C传导输出，上述多个石英光导管C的输出端呈环形布置在上述多个石英光导管A下方(的平面上)对准测试区域照射。上述方案可以整合成整体方案实现，即采用上中下多组石英光导管输出增强输出光斑的照射强度和空间均匀性，从而获得最佳的偏置光源效果。本方案公开了一种太阳能电池片量子效率测试用偏置光装置，改进了偏置光的光谱，使之与太阳光谱更为接近，提高了光路的耦合效率，用较低功率的灯就能达到1000w/m2的光斑照射强度，提升了输出光斑的空间均匀性。其中，氙灯为电弧放电，发光区域为围绕阴极和阳极间的一定锥角范围，从单一剖面来看，氙灯的发光区域和形状如图4所示，从整个空间来看，氙灯的光围绕在其360度空间范围内。本方案以透镜为基本单元，对氙灯的光进行收集，然后耦合到石英光导中，如图5所示，本方案采用8组(可更多)透镜和石英光导管围绕在氙灯周围，对氙灯360度发光空间内的光进行收集和耦合。如图6所示，为了提升光斑的空间均匀性，本方案采用8组石英光导从不同方向对测试面进行照射。基于以上内容，本方案实现了以下有益效果：⑴采用氙灯作为偏置光，输出光斑的光谱和太阳光谱更加接近；⑵针对氙灯的发光特性，采用多组透镜对氙灯360度的光进行耦合，光效较高，只需要采用100W氙灯就能够达到1000w/m2的光本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.太阳能电池片量子效率测试用偏置光装置，其特征是包括氙灯光源、聚光部件、光导部件、聚光输出部件，所述氙灯光源包括若干氙灯，所述聚光部件包括若干聚光透镜，所述光导部件包括若干石英光导管，所述聚光输出部件包括若干输出聚光透镜，所述氙灯放射的光源经所述聚光透镜聚光后输入所述石英光导管的一端，所述石英光导管的另一端输出的光源经所述输出聚光透镜聚光后照射到待测电池片上。/n
【技术特征摘要】
1.太阳能电池片量子效率测试用偏置光装置，其特征是包括氙灯光源、聚光部件、光导部件、聚光输出部件，所述氙灯光源包括若干氙灯，所述聚光部件包括若干聚光透镜，所述光导部件包括若干石英光导管，所述聚光输出部件包括若干输出聚光透镜，所述氙灯放射的光源经所述聚光透镜聚光后输入所述石英光导管的一端，所述石英光导管的另一端输出的光源经所述输出聚光透镜聚光后照射到待测电池片上。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池片量子效率测试用偏置光装置，其特征在于，所述氙灯是球状光源，所述氙灯的中截面上沿所述氙灯外部周向环设有多个聚光透镜A，所述多个聚光透镜A输出的光源通过对应的多个石英光导管A传导输出，所述多个石英光导管A的输出端呈环形布置在待测电池片的测试区域上方对准所述测试区域照射。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池片量子效率测试用偏置光装置，其特征在于，所述氙灯中截面上方的氙灯截面...
【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：发明
国别省市：上海;31
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