新型激光系统模拟太阳光以测试太阳能电池效率

美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究人员开发出一种基于激光的仪器，可以产生人造太阳光，帮助测试太阳能电池的特性并找到提高效率的方法。

新颖的NIST系统可以很好地模拟阳光，可见光到红外光。比传统的太阳能模拟器(如氙弧灯或发光二极管)更灵活，激光仪器可以聚焦到一个小光束点 - 分辨率接近理论极限 - 并且可以成形以匹配任何所需的光谱轮廓。

新的模拟器基于白光激光器，它使用光纤放大器技术来增强功率，光子晶体光纤使光谱变宽。NIST的研究人员使用模拟器测量由砷化镓，晶体硅，非晶硅和铜 - 铟 - 镓 - 硒化物制成的薄膜太阳能电池的效率，结果与独立测量结果一致。

“我们可以将光线聚焦到直径小于2微米的地方，尽管光谱含量很宽。你无法用阳光做到这一点，”NIST研究员Tasshi Dennis说。“然后我们使用这个聚焦点扫描太阳能电池材料，同时监测产生的光的电流。这使我们能够创建微米级太阳能电池响应的空间图(图像)。

“这种新仪器可以帮助研究人员了解太阳能电池的光学和电学特性，包括缺陷和不寻常设计的影响。特别是，新模拟器能够进行快速，准确的光谱调整，有助于表征最有效的太阳能电池，多结材料，其中每个结被调谐到光谱的不同部分。该仪器设计用于探测小型研究样品，单个聚光太阳能电池和微结构，而不是确定大型太阳能电池板和模块的效率.NIST研究人员一直在努力使新的模拟器可编程和便携，以便在NIST之外使用。

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