3A级LED太阳光模拟器：从开机到测试的精准控制指南

一、环境准备与设备检查  

环境控制  

操作间湿度需严格控制在50%以下，使用抽湿机或空调调节环境湿度，避免湿度过高导致设备故障或光谱失真。  

确保操作台面平整稳定，远离强电磁干扰源（如大型电机、高频设备）及直射阳光，以减少外部因素对光谱稳定性的影响。  

设备自检  

检查LED光源模块、光学滤光片、积分球等核心部件是否完好，确认无松动或损坏。  

连接电源线与数据线（如USB或以太网），确保设备与测试电脑、数字源表通信正常。  

二、3A级LED太阳光模拟器开机与预热的流程  

电源启动  

打开主机左侧电源开关，随后按住右侧光源开关ON键约2秒，设备进入自检程序（指示灯闪烁表示初始化中）。  

待自检完成后，光源模块开始预热，此时需等待30分钟以确保LED温度稳定，避免因热漂移导致光谱失配。  

光强校准  

预热完成后，选择一块标准硅电池连接至数字源表的PV通道，采用四线法接线以降低接触电阻影响。  

将标准电池置于光斑中心，通过设备控制面板或配套软件调整光强至1000W/m²（1SUN），微调精度需达到±1%。  

记录校准数据并保存至设备内存，作为后续测试的基准参考。  

三、参数设置与测试配置  

光谱分段控制  

根据IEC60904-9标准，将太阳光谱划分为6个波段（如350-500nm、500-700nm等），通过软件独立调节各波段LED的驱动电流，实现光谱匹配等级A+（0.964-1.02）。  

示例：测试钙钛矿叠层电池时，需增强近红外波段（700-1100nm）强度以模拟真实光照条件。  

偏压与面积设置  

在测试软件中输入电池有效面积（单位：cm²），确保电流密度计算准确。  

设置反向偏压（Rev.Bias）与正向偏压（ForwardBias）范围，需覆盖电池开路电压（Voc）的±20%，以完整扫描IV曲线。  

时间参数配置  

设定光照持续时间（如10分钟热斑测试）或循环次数（如1000小时光老化实验），设备内置光强反馈系统可自动补偿光衰，确保长期稳定性<0.7%/小时。  

四、测试执行与数据采集  

样品放置与夹具固定  

使用无磁性电池夹具固定样品，确保电极与夹具红黑夹子充分接触（无正负极区分，但需避免短路）。  

调整样品位置使光斑覆盖活性区域，边缘误差需控制在±1mm以内。  

自动化测试流程  

点击软件“RUN”键，设备快门自动开启，LED灯珠按预设参数发光。  

数字源表实时采集电流-电压数据，软件自动生成IV曲线、填充因子（FF）、转换效率（η）等关键指标。  

异常处理  

若测试过程中光强波动超过±2%，立即暂停实验并检查光源模块温度或滤光片是否移位。  

电池发热异常时，启用设备内置水冷系统强制降温。  

五、关机与维护  

标准化关机流程  

测试完成后，先点击软件“EXIT”退出测试程序，再通过控制面板关闭光源。  

等待冷却风扇停止运转（约5分钟）后，依次关闭数字源表、主机电源及总电源，避免热冲击损坏LED。  

日常维护要点  

每月使用无尘布清洁光学滤光片表面，防止灰尘积聚导致光谱衰减。  

每季度检查LED驱动电源的输出稳定性，更换老化电容（如寿命>5000小时的钽电容）。  

每年联系厂商进行光谱校准，使用高精度分光辐射计验证A+级匹配度。