Principi di misurazione, tipi e calibrazione degli illuminamenti
Principio di misurazione dell'illuminamento:
Una cella fotovoltaica è un componente fotoelettrico che converte direttamente l'energia luminosa in energia elettrica. Quando la luce incidente sulla superficie della cella solare al selenio, la luce incidente passa attraverso la pellicola sottile metallica 4 e raggiunge l'interfaccia tra lo strato di selenio semiconduttore 2 e la pellicola sottile metallica 4, generando un effetto fotoelettrico all'interfaccia. L'entità della differenza di potenziale generata è proporzionale all'illuminamento sulla superficie della cella fotovoltaica che riceve la luce. A questo punto, se è collegato un circuito esterno, scorrerà una corrente e il valore della corrente verrà indicato su un microamperometro con scala lux (Lx). L'entità della fotocorrente dipende dall'intensità della luce incidente e dalla resistenza nel circuito. Il misuratore di illuminamento è dotato di un dispositivo di cambio marcia, quindi può misurare sia l'illuminamento alto che quello basso. Tipi di misuratori di illuminamento: 1. Misuratore di illuminamento visivo: scomodo da usare, bassa precisione, usato raramente 2. Misuratore di illuminamento optoelettronico: misuratore di illuminamento di celle solari al selenio comunemente usato e misuratore di illuminamento di celle solari al silicio
Tipi di illuminamentimetri:
1. Luxmetro visivo: scomodo da usare, bassa precisione, usato raramente
2. Luxmetro optoelettronico: luxmetro per celle fotovoltaiche al selenio comunemente usato e luxmetro per celle fotovoltaiche al silicio
Composizione e requisiti di utilizzo del misuratore di illuminamento delle celle fotovoltaiche:
1. Composizione: microamperometro, manopola del cambio, regolazione dello zero, morsettiera, cella fotovoltaica, filtro di correzione V (λ), ecc.
Misuratore di illuminamento della cella fotovoltaica al selenio (Se) o al silicio (Si) comunemente utilizzato, noto anche come luxmetro
2. Requisiti di utilizzo:
① Per applicazioni fotovoltaiche dovrebbero essere utilizzate celle fotovoltaiche al selenio (Se) o al silicio (Si) con buona linearità; Il lavoro a lungo termine può ancora mantenere una buona stabilità e un'elevata sensibilità; Quando si utilizza un E elevato, scegliere celle fotovoltaiche con elevata resistenza interna, che abbiano bassa sensibilità e buona linearità e non siano facilmente danneggiate da una forte irradiazione luminosa
② Dotato di un filtro di correzione V (λ), adatto per l'illuminazione con sorgenti luminose a diversa temperatura di colore, con piccoli errori
③ Il motivo per cui si aggiunge un compensatore dell'angolo del coseno (vetro bianco latte o plastica bianca) davanti alla cella fotovoltaica è che quando l'angolo incidente è grande, la cella fotovoltaica si discosta dalla regola del coseno
④ Il misuratore di illuminamento dovrebbe funzionare a temperatura ambiente o prossima (la deriva della cella fotovoltaica cambia con la temperatura)
Calibrazione dell'illuminamento:
Principio di calibrazione:
Illumina la cella fotovoltaica verticalmente con Ls → E=I/r2 e modifica r per ottenere i valori della fotocorrente con illuminamenti diversi. Convertire la scala corrente nella scala di illuminamento in base alla corrispondenza tra E e i.
Metodo di calibrazione:
Utilizzando una lampada standard di intensità luminosa, a una distanza di lavoro approssimativa di una sorgente luminosa puntiforme, modificare la distanza l tra la cella fotovoltaica e la lampada standard, registrare le letture dell'amperometro a ciascuna distanza e calcolare l'illuminamento E utilizzando la distanza inversa legge quadratica E=I/r2. Da ciò si possono ricavare una serie di diversi valori di illuminamento della fotocorrente i, e si può costruire la curva di variazione della fotocorrente i e dell'illuminamento E, che è la curva di calibrazione dell'illuminamentometro. La curva di calibrazione dell'illuminamento può essere divisa per il quadrante dell'illuminamento, che è la curva di calibrazione dell'illuminamento
Fattori che influenzano la curva di calibrazione:
Quando si sostituiscono celle fotovoltaiche e amperometri è necessaria una ricalibrazione; Dopo aver utilizzato l'illuminamento per un periodo di tempo, è necessario ricalibrarlo (di solito 1-2 volte all'anno); Gli illuminamentimetri ad alta precisione possono essere calibrati utilizzando lampade di intensità luminosa standard; L'espansione della portata fissa dell'illuminamento può modificare la distanza r ed è possibile utilizzare anche lampade standard diverse per selezionare un amperometro con portata ridotta.
