Sonnensimulator (Photovoltaik)
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Ein Sonnensimulator ist ein technisches Gerät zur Untersuchung der Leistungsfähigkeit und zur Simulation des Lichtalterungsverhaltens von Solarzellen.
Im Bereich der Photovoltaik unterscheidet man zwischen dem gepulsten (oder Blitzlicht-Simulator) auf der einen und dem kontinuierlichen (oder stationären) Simulator auf der anderen Seite.
Blitzlicht-Simulator
Der Blitzlicht-Simulator eignet sich besonders für die Untersuchung der Leistungsfähigkeit von Solarzellen, d. h. für die Aufnahme von Strom-Spannungs-Kennlinien. Mit einer relativ geringen elektrischen Anschlussleistung kann eine sehr hohe Bestrahlungsstärke erreicht werden. Durch die nur kurzzeitige Bestrahlung ist auch die Erwärmung des zu messenden Objektes, des Filters und der Umgebung meist vernachlässigbar.
Kontinuierlicher Simulator
Der kontinuierliche Simulator eignet sich für die Untersuchung des Lichtalterungsverhaltens von amorphen Solarzellen (Degradation). Der Vorteil dieses Simulators besteht in seinem einfachen, preiswerten und robusten Aufbau. Er eignet sich auch für Materialien mit längeren Ansprechzeiten, wie etwa Dünnschichtzellen aus amorphem Silizium, die eine höhere Kapazität aufweisen als Zellen aus kristallinem Silizium. Nachteilig wirken sich der vergleichsweise hohe Stromverbrauch sowie die Erwärmung der Umgebung aus.
Weitere Unterscheidungsmerkmale
Weitere Unterscheidungsmerkmale für Sonnensimulatoren im Bereich der Photovoltaik sind:
Größe
Die Größe der Aufnahmeeinheit für die zu bestrahlenden Objekte reicht von wenigen Quadratzentimetern (eine Zelle) bis zu mehreren Quadratmetern (mehrere Module).
Genauigkeit
Entsprechend ihrer Leistung werden Sonnensimulatoren in Genauigkeitsklassen (Klasse A, B und C) eingeteilt. Die Leistungsanforderungen an Simulatoren in den unterschiedlichen Genauigkeitsklassen sind in der Norm mit der Bezeichnung IEC 60904-9 festgelegt.
Lichtquelle
Das dem Referenzsonnenspektrum AM 1,5 ähnlichste Spektrum haben Xenon-Lampen, gefolgt von Halogen-Metalldampflampen. Halogenlampen sind zwar preiswerter, für den Einsatz in Sonnensimulatoren im Bereich der Photovoltaik aber nur bedingt geeignet.
Siehe auch
Literatur
- Heading for a longer light pulse, Market survey on solar simulators for PV modules. In: PHOTON International. 6, 2007, S. 158. (Übersicht über die derzeitig auf dem Markt erhältlichen Sonnensimulatoren für den Einsatz in der Photovoltaik.)
Weblinks
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