光伏用A+级太阳模拟匀光滤光片及其镀制方法与流程

本申请涉及光学滤光片的领域，尤其是涉及一种光伏用a+级太阳模拟匀光滤光片及其镀制方法。

背景技术：

1、太阳模拟器是一种常用的模拟标准太阳光辐照的设备，涉及功率测量一般要达到a级或以上标准。通常，太阳光模拟采用的是氙灯光源，由于其滤光后发光特性十分接近太阳光谱，因此被广泛使用。金卤灯也是一种常用的气体放电灯，其特点是发光效率高，功率大。滤光处理后，与相同功率和相同光谱等级的氙灯相比，金卤灯的辐照度可达氙灯的2倍。

2、由于金卤灯的发光谱谱线与太阳光相比的差异，必须要经过滤光片滤光后才能达到应用等级。这种滤光片的设计要求对不同波段进行滤波，使其接近太阳光的比例。相比于氙灯光源的太阳模拟滤光片，金卤灯光源用于太阳光模拟的滤光片设计更难：①氙灯仅需要近红外波段滤光，金卤灯从紫外到近红外都需要不同透光率的滤光②氙灯灯具更聚光，出光均匀；金卤灯灯具聚光性较差，出光较散。由此，导致金卤灯光谱等级停留在bba级停滞不前。

3、例举，双面光伏组件热斑耐久试验，在双面太阳模拟器背光源上，要实现低辐照度下均匀性classb(±15w/m2)最低要求，甚至远比正面光源标准辐照度下均匀性classa(±20w/m2)还困难，因此需要匀光处理，保证辐照均匀性的同时使其光谱匹配度达到a+等级。

技术实现思路

1、为了辐照均匀性，匀光同时保证光谱匹配度classa+，本申请提供一种光伏用a+级太阳模拟匀光滤光片及其镀制方法。

2、第一方面，本申请提供的一种光伏用a+级太阳模拟匀光滤光片采用如下的技术方案：

3、光伏用a+级太阳模拟匀光滤光片，包括基片材料，所述基片材料采用绒面光伏玻璃材料，在所述基片材料上设有膜层；所述膜层由高低折射率材料交替堆叠而成，其膜系结构为(lh)3；其中，h为高折射率材料；l为低折射率材料。

4、通过采用上述技术方案，为保证辐照度的均匀性，主光源通过绒面光伏玻璃进行匀光，直接在绒面光伏玻璃上镀膜，使其达到am1.5classa+等级。本申请通过绒面光伏玻璃膜系结构为(lh)3的配合，匀光同时保证光谱匹配度达到classa+。

5、优选的，滤光片在300～1200nm波段光谱透射率满足下述要求：

6、在300～470nm波段均值透射率38％±3％允许偏差；

7、470～561nm波段均值透射率53％±3％允许偏差；

8、561～657nm波段均值透射率71％±3％；

9、657～772nm波段均值透射率90％±3％；

10、772～919nm波段均值透射率96％±2％；

11、919～1200nm波段均值透射率91％±3％。

12、通过采用上述技术方案，300～1200nm波段光谱透射率符合标准规定，即classa+定义6段光谱能量占比同标准值均±12.5％范围内。

13、优选的，h采用tio2；l采用sio2。

14、通过采用上述技术方案，在绒面光伏玻璃材料的基片材料上tio2与sio2交替堆叠，调整滤光片的透射率，使滤光片适用于金卤灯光源。金卤灯光谱会随光源使用长久而发生较大变化，因此滤镜设计时也必须考虑光谱的漂移走向，6段光谱正负偏差逆向设计，使得金卤灯灯管在有效寿命内都符合classa或a+标准。

15、优选的，第一层至第六层镀膜材料及厚度依次为：

16、第一层镀膜材料采用sio2，厚度20～24nm；

17、第二层镀膜材料采用tio2，厚度0.3～0.5nm；

18、第三层镀膜材料采用sio2，厚度105～108nm；

19、第四层镀膜材料采用tio2，厚度60～64nm；

20、第五层镀膜材料采用sio2，厚度95～98nm；

21、第六层镀膜材料采用tio2，厚度24～28nm。

22、通过采用上述技术方案，通过各层镀膜材料厚度的调节，调节滤光片的透过率，使滤光片使用金卤灯光源的变化，有利于矫正结果，使实验结果达到classa+标准。

23、优选的，当使用金卤灯光源时，300～1200nm各波段输出光谱匹配度值为0.875～1.125之间。

24、通过采用上述技术方案，该匹配度达到了a+级以上标准，即六段光谱能量占比同标准值均±12.5％范围内。

25、第二方面，本申请提供的一种光伏用a+级太阳模拟匀光滤光片的镀制方法采用如下的技术方案：

26、上述光伏用a+级太阳模拟匀光滤光片的镀制方法，采用电子枪加热方式蒸发镀膜材料；膜层厚度控制误差小于1％；真空度达到3×10-3pa。

27、通过采用上述技术方案，得到的膜层稳定，成膜效果良好。

28、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

29、1.为保证辐照度的均匀性，主光源通过绒面光伏玻璃进行匀光，直接在绒面光伏玻璃上镀膜，使其达到am1.5classa+等级；

30、2.根据金卤灯光源的相对光谱强度分布，设计匹配的滤光片，使经过滤光片后的光接近标准太阳光谱，从而使金卤灯替代传统氙灯作为太阳模拟光源。

技术特征：

1.光伏用a+级太阳模拟匀光滤光片，包括基片材料，其特征在于：所述基片材料采用绒面光伏玻璃材料，在所述基片材料上设有膜层；所述膜层由高低折射率材料交替堆叠而成，其膜系结构为(lh)3；其中，h为高折射率材料；l为低折射率材料。

2.根据权利要求1所述的光伏用a+级太阳模拟匀光滤光片，其特征在于：滤光片在300～1200nm波段光谱透射率满足下述要求：

3.根据权利要求1所述的光伏用a+级太阳模拟匀光滤光片，其特征在于：h采用tio2；l采用sio2。

4.根据权利要求1所述的光伏用a+级太阳模拟匀光滤光片，其特征在于：第一层至第六层镀膜材料及厚度依次为：

5.根据权利要求1所述的光伏用a+级太阳模拟匀光滤光片，其特征在于：当使用金卤灯光源时，300～1200nm各波段输出光谱匹配度值为0.875～1.125之间。

6.权利要求1～5任一所述的光伏用a+级太阳模拟匀光滤光片的镀制方法，其特征在于：采用电子枪加热方式蒸发镀膜材料；膜层厚度控制误差小于1％；真空度达到3×10-3pa。

技术总结本申请公开了一种光伏用A+级太阳模拟匀光滤光片及其镀制方法，涉及光学滤光片领域，其包括基片材料，所述基片材料采用绒面光伏玻璃材料，在所述基片材料上设有膜层；所述膜层由高低折射率材料交替堆叠而成，其膜系结构为(LH)<supgt;3</supgt;；其中，H为高折射率材料；L为低折射率材料。本申请为保证辐照度的均匀性，主光源通过绒面光伏玻璃进行匀光，直接在绒面光伏玻璃上镀膜，使其达到AM1.5ClassA+等级。技术研发人员：翟家强,姚大平,杨学毫,柳云秀,周超,于彩娟,黄河受保护的技术使用者：上海泊睿科学仪器有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13