■ソーラーシミュレータ紹介
 
Japanese
 

ソーラーシミュレータ紹介

●太陽電池の測定に必要な装置と選び方
太陽電池の研究や実験を進めるためには、どのような装置が必要になるか紹介します。基本的な装置構成は次のとおりです。
太陽電池の測定に必要な装置と選び方
@ソーラーシミュレータ
ソーラーシミュレータは、真夏の炎天下と同じ強さの光を照射する装置です。
ソーラーシミュレータの性能は、JIS規格によってランクわけされています。
・スペクトルの合致度(実際の太陽光スペクトルとどれくらい近い光か?)
・面内均一度(照射面の光の強度が一定か)
・時間変動率(ランプのふらつき度合い)
実験・研究の目的に応じて、機種を選定していくことになります。
ペクセル社では、 JIS Aクラスに準拠した装置を開発しています。
Aソーラーシミュレータの電源
ソーラーシミュレータには、太陽光とスペクトルが似ている「キセノンランプ」がつかわれます。
キセノンランプを点灯させるためには、専用の電源が必要です。
ソーラーシミュレータの機種選定にあたっては、「電源の大きさ」も重要です。
ペクセル社のソーラーシミュレータ電源は、小型・軽量が特長です。
さらに、ランプハウス・電源一体型のソーラーシミュレータを開発してます。
Bソースメータ
ソースメータは、電流や電圧を測定するテスターと、直流電源を一体化した装置です。
主な用途は、半導体のテストです。
太陽電池の性能評価には、Keithley2400ADCMT6242などのソースメータが使われます。
ペクセル社では、標準のKeithley2400を組み合わせた装置を販売しています。  
また、低価格の独自のソースメータも開発中です。
Cパソコン
パソコンは、ソースメータをコントロールして、電流・電圧のデータをパソコンに取り込み、
エネルギー変換効率などを計算します。
パソコンとソースメータの接続方式にも注目してみましょう。
主な接続方式には、GPIB, USB, シリアル(RS-232C)があります。
GPIBは、ケーブル本体が高価かつ専用ドライバが必要です。
USBは専用ドライバが必要です。  一方、シリアルポートは、パソコン標準の通信ポートです。
ペクセル社のコントロールソフトウェアは、シリアル通信方式を採用しており、導入が簡単です。

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ar ペクセル社のソフトウェアの紹介はこちら
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D光量の検知器
ソーラーシミュレータからでてくる光の強さを調べるための検知器です。
太陽光の強さを測定する専用の検知器が必要になります。
ペクセル社では、色素増感型太陽電池の計測に最適なシリコンフォトダイオード検知器を販売しています。
市販の照度計を使うときは、10万ルクス以上の照度を測定できる照度計を使います。
蛍光灯で照らされた室内の明るさは、約1000ルクスです。
屋外と室内では、明るさで100倍の違いがあります。
 
●ソーラーシミュレータ選びのポイントは?
ソーラーシミュレータの性能を比較するときに参考になるのが、JIS規格となります。
照射面の均一性は、レンズやミラーの配置といった光学設計によって実現します。
波長合致度は、専用のエアマスフィルタの設計によって実現します。
ペクセル社のソーラーシミュレータは、JIS規格のAクラスまたはBクラスに準拠した性能です。
ソーラーシミュレータの JIS規格
1.放射照度・・・単位面積あたりのエネルギーの強さ
100 mW/cm2以上 = 約10万ルクス(真夏炎天下の太陽照度とほぼ同等)
2.照射面の均一性・・・照射エリア内の強度ムラ
 ±2%以内 = クラス A
 ±3%以内 = クラス B
 ±5%以内 = クラス C
3.波長合致度・・・太陽光の強度を波長に対して積分した値との合致度
±25%以内 = クラス A
±30%以内 = クラス B
±40%以内 = クラス C
(JIS C8912とJIS C8933では、波長範囲が異なる)
4.時間変動率・・・ 1時間単位でのランプのフラツキ率
 ±1%以内 = クラス A
 ±2%以内 = クラス B
 ±3%以内 = クラス C
 
●ペクセル PEC−L01・PEC−L15とPEC−L12の比較
PEC-L01・PEC-L15は、PEC-L12の本体・電源を一体化することで、コンパクトサイズを実現しました。
非平行光ですが、新型レンズの採用により、光軸調整によっては、Aクラスの照射分布も可能です。
ペクセル PEC−L01・PEC−L15とPEC−L12の比較
 
●ペクセル ソーラーシミュレータのラインナップ
・お手持ちの50mm角光学フィルタがそのまま使えます。 (NDフィルタ、UVカットフィルタ、熱線カットフィルタ他)
・照射ヘッド回転可能
PEC-L01

PEC-L01

照射エリア 40mm×40mm
電源・本体一体型
タッチパネルコントローラ
50mm角の光学フィルタ装着可
I/Oポート搭載
照射ヘッド 360°回転

*写真はソースメータPEC-NS01,10inchモバイルノートパソコンとの組合せ例

PEC-L15

PEC-L15

照射エリア 160mm×160mm
電源・本体一体型
タッチパネルコントローラ
50mm角の光学フィルタ装着可
I/Oポート搭載
デスクトップシミュレータ
照射ヘッド 90°ごとに回転
PEC-L12

PEC-L12

照射エリア 50mm×50mm
50mm角の光学フィルタ装着可
照射ヘッド 360°回転
シャッタースイッチ、本体と電源の2箇所
シャッタータイマー搭載
静かなシャッター音(低ノイズシャッター搭載)
オプションで300WXeランプ(標準150W)の搭載可能
照射強度2sunが可能
日本国内のみならず、韓国、台湾、中国、タイ、オーストラリア等、海外研究機関でも多くの納入実績。
 
●ペクセル・ソーラーシミュレータ、スペクトルの一例
ペクセル・ソーラーシミュレータ、スペクトルの一例
JIS C8912, JIS C8933にて、Aクラス
ソーラーシミュレータのスペクトルは、機体ごとに若干異なります。
左図は英弘精機 LS-100にて測定したものです。
 
●ペクセル・ソーラーシミュレータの設置例

コンパクトな本体で、実験台上に簡単に設置できます。

ペクセル・ソーラーシミュレータの設置例
ペクセル・ソーラーシミュレータの設置例
ペクセル・ソーラーシミュレータの設置例
ペクセル・ソーラーシミュレータの設置例
ペクセル・ソーラーシミュレータの設置例
 
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