[发明专利]太阳光模拟器及光谱调整方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳光模拟器及光谱调整方法，特别是涉及一种可有效缩短光源与照射平面的距离，且将光源发出的光线的光谱调整成近似太阳光的光谱的太阳光模拟器及光谱调整方法。

背景技术

随着能源需求的大幅提升，节能的太阳能电池应用逐渐受到人们的重视，也因此造就了许多种类的太阳能电池技术蓬勃发展，这之中包括了硅晶太阳能电池（silicon based solar cell）、硅薄膜太阳能电池（silicon thin film solar cell）、染料敏化太阳能电池（dye sensitized solar cell）、铜铟镓硒太阳能电池（CuInGaSe solar cell）、聚光型三-五族太阳能电池（concentrator III-V compound solar cell）等。要评估这些太阳能电池的特性好坏便需依赖现有的量测技术，来提供可信赖的太阳能电池转换效率值。

目前主要利用太阳光模拟器（solar simulator）来提供近似太阳光的光谱的光源，以量测太阳能电池的特性。由于太阳能电池的电力输出与太阳光的光谱有着密不可分的关系，因此太阳光模拟器的优劣即会大大影响太阳能电池的量测结果。此外，依照太阳能电池应用性的不同，可采用太阳光的光谱AM1.5G或AM1.5D作为量测标准。在现有技术中，已有许多关于太阳光模拟器的技术被发展出来，例如美国专利公告第6,590,149号，其揭示光源与照射平面的距离是米等级（请参阅’149号专利说明书第3栏第57至67行）。由于光源与照射平面的距离太大，光源发出的光线在通过滤光片后容易发散而使得照度降低，进而影响太阳能电池的量测结果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了弥补现有技术的不足，提供一种太阳光模拟器及光谱调整方法，其可有效缩短光源与照射平面的距离，且将光源发出的光线的光谱调整成近似太阳光的光谱，以解决上述问题。

本发明的太阳光模拟器采用以下技术方案：

所述太阳光模拟器包括光源、光均匀化组件以及N个滤光片，其中N是大于1的正整数。所述光源用以产生第一光线。所述光均匀化组件设置于所述第一光线的行进路线上，用以将所述第一光线均匀化。所述N个滤光片设置于所述第一光线的行进路线上，且所述N个滤光片中的M个滤光片位于所述光源与所述光均匀化组件之间，其中M是小于或等于N的正整数。所述第一光线通过每一所述M个滤光片的至少部分面积与所述光均匀化组件而产生第二光线。允许所述第一光线通过的每一所述M个滤光片的至少部分面积可被改变，以调整所述第二光线的光谱与太阳光的光谱的比例。

所述M个滤光片可相对所述光均匀化组件沿垂直所述第一光线的所述行进路线的方向移动，以改变允许所述第一光线通过的每一所述M个滤光片的至少部分面积。

所述M个滤光片并排。

所述M个滤光片上下错开。

所述M个滤光片可移动地设置于所述光均匀化组件的第一侧，其它N-M个滤光片设置于所述光均匀化组件的第二侧，所述第一侧与所述第二侧相对。

所述光均匀化组件包括积分柱。

所述光均匀化组件还包括扩散片，设置于所述M个滤光片与所述积分柱之间。

本发明的光谱调整方法采用以下技术方案：

所述光谱调整方法包括以光源产生第一光线，其中光均匀化组件以及N个滤光片设置于所述第一光线的行进路线上，所述N个滤光片中的M个滤光片位于所述光源与所述光均匀化组件之间，N是大于1的正整数，M是小于或等于N的正整数；所述第一光线通过每一所述M个滤光片的至少部分面积与所述光均匀化组件而产生第二光线；以及改变允许所述第一光线通过的每一所述M个滤光片的至少部分面积，以调整所述第二光线的光谱与太阳光的光谱的比例。

所述光谱调整方法还包括相对所述光均匀化组件沿垂直所述第一光线的所述行进路线的方向移动所述M个滤光片，以改变允许所述第一光线通过的每一所述M个滤光片的至少部分面积。

所述M个滤光片并排。

所述M个滤光片上下错开。

所述M个滤光片可移动地设置于所述光均匀化组件的第一侧，其它N-M个滤光片设置于所述光均匀化组件的第二侧，所述第一侧与所述第二侧相对。

所述光均匀化组件包括积分柱。

所述光均匀化组件还包括扩散片，设置于所述M个滤光片与所述积分柱之间。