太陽能模擬器濾光片的研制.pdf

1、太陽能模擬器是模擬太陽光輻照特性的一種工具，可以模擬不同大氣質(zhì)量條件下的太陽光譜特性如太陽光譜總輻照度、輻照不均勻度、輻照不穩(wěn)定度等。太陽能模擬器的應(yīng)用非常廣泛，如在航天技術(shù)中用來模擬衛(wèi)星空間環(huán)境的大型太陽能模擬器，在衛(wèi)星姿態(tài)控制、太陽敏感器地面模擬試驗與標(biāo)定中用到的小型太陽能模擬器。在太陽能光伏產(chǎn)業(yè)中，太陽能模擬器主要用于太陽能電池的檢測與標(biāo)定。
　　 太陽能模擬器中，濾光片的性能好壞決定了太陽能模擬器的優(yōu)劣，而且它在模擬器的

2、成本中占有較大的比例。本課題的主要研究內(nèi)容是設(shè)計并制備出用于太陽能電池測試的太陽能模擬器濾光片，其中包括Air Mass1.5G（AM1.5G）、AM0和AM1三種型號的濾光片。
　　 首先，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)大氣光譜AM1.5G、AM0、AM1與標(biāo)準(zhǔn)氙燈光譜曲線，獲得了這三種太陽能模擬器濾光片的光譜曲線及其透射率光譜指標(biāo)要求。用TFC膜系設(shè)計軟件分別設(shè)計出這三種不同的濾光片，用J.A.Woollam M-2000UI橢偏儀對二氧化鈦（T

3、iO2）薄膜近紅外波段的光學(xué)特性進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上對三種膜系進(jìn)行了優(yōu)化分析以及允差和敏感層分析。采用離子束輔助電子束熱蒸發(fā)技術(shù)和短波控制長波以及變波長的膜厚控制技術(shù)分別制備了這三種濾光片。其光譜測試結(jié)果表明，所鍍制的這三種濾光片均滿足光譜透過率的要求。其中AM1.5G濾光片在中心波長950nm處的透射率T=15％，半寬度350nm；400～750nm波段內(nèi)，平均透射率 Ta≥95％，1200～1400nm內(nèi)平均透射率 Ta≥92％。