Часть 1: Как вообще измерить характеристики солнечной батареи?

Казалось бы — солнце светит одинаково везде, бери и измеряй.
На деле метрология солнечных элементов — отдельная инженерная дисциплина.

Первая проблема: реального Солнца на стенде нет. Поэтому используют имитаторы — устройства, которые должны точно воспроизвести спектр и интенсивность солнечного излучения. Их два типа.

Имитаторы постоянного горения — ксеноновая лампа светит непрерывно, как обычный прожектор. Подходят для маломощного неконцентрированного излучения (до 10 солнц) и небольших образцов до 20×20 см.

Импульсные имитаторы — вспышка на миллисекунды, зато можно сымитировать концентрированное излучение до 5000 солнц и работать с большими площадями — целыми модулями.

Здесь и кроется главная техническая сложность: спектр ксеноновой лампы — не спектр Солнца.
У лампы острые пики в инфракрасном диапазоне, которых у настоящего солнечного света нет.
Чтобы приблизить спектр к реальному, в дорогих имитаторах ставят сразу несколько ламп с разными светофильтрами — синий, зелёный, красный, инфракрасный каналы — и складывают их в суммарный спектр, который накладывается на эталонный AM1.5.

Отдельно нормируют три параметра: энергетическую освещённость (1000 Вт/м² на земле, 1366 Вт/м² для космоса), спектральный состав и однородность по площади образца.
Если освещённость на одном краю панели отличается от другой больше чем на пару процентов — измерение уже не считается достоверным.

Инженерная комната
Рамиль Гайнутдинов