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Entwicklung eines LED-basierten Solarsimulators zur Charakterisierung von Mehrfachschichtsolarzellen.

09.02.2017

In der Arbeitsgruppe „Solarzellen“ wurde im Rahmen einer Masterarbeit innerhalb des EMRP Projekts SolCell ein LED-basierter Solarsimulator entwickelt, um die Charakterisierung und Kalibrierung der nächsten Generation von Mehrfachschichtsolarzellen zu ermöglichen. Solche Solarzellen werden üblicherweise zur Energieversorgung im Weltraum eingesetzt und bestehen heutzutage aus drei epitaktisch übereinander gewachsenen, in Serie verschalteten Sub-Solarzellen, wobei zukünftig Solarzellen mit bis zu sechs Sub-Solarzellen erwartet werden. Bei der Qualitätskontrolle dieser Objekte werden Solarsimulatoren benötigt bei denen mindestens so viele individuell regelbare Strahlungsquellen wie Sub-Solarzellen vorhanden sind. Heutzutage wird dies mittels gefilterten klassischen Quellen wie Halogen und Xenonstrahlern verwirklicht. Das hier verwendete LED-Konzept mit bis zu 64 getrennt regelbaren Wellenlängenbereichen kann zusätzlich mit einer Halogenquelle kombiniert werden. Hiermit wird es zukünftig möglich sein unabhängig von der Zahl der Sub-Solarzellen ein ideales Solarspektrum zu erzeugen, um auch Mehrfachschichtsolarzellen mit mehr als drei Subzellen flexibel charakterisieren zu können

 

LED Solarsimulator zur Charakterisierung von Mehrfachschichtsolarzellen. Die Durchmischung der Einzel-LED Quellen sowie eines Halogenstrahlers erfolgt über eine Uhlbrichtkugel.

 

AM0-Ausgangsspektrum des LED Sonnensimulators mit 27 LED Kanälen sowie eingeschalteter Halogenquelle.

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