Aurinkosimulaattori : LED-valoilla toteutettu aurinkosimulaattori aurinkokennojen testaukseen

Abstract

Tämä opinnäytetyö käsittelee aurinkosimulaattorin suunnittelua ja toteutusta. Tässä työssä mainittu LED-valoja käyttävä testauslaite suunniteltiin Isossa-Britanniassa Gb-Sol Ltd -nimisessä yrityksessä. Aurinkosimulaattorin tarkoituksena on simuloida auringon valoa sisätiloissa. Valolähteen kehittämiseksi jouduttiin suorittamaan spektroskopiaa, yhdistämään LED-valojen spektrit teoreettisesti, toteuttamaan piiri prototyyppilevyllä, mittaamaan prototyypin suorituskyky, kokoamaan simulaattori ja testaamaan lopullinen laite. Laitetta voidaan käyttää aurinkopaneelien tehokkuus- ja toimintatarkastuksessa sekä erilaisten materiaalien valonkestävyyden tutkimiseen. Opinnäytetyön vaatimuksena oli toteuttaa aurinkosimulaattori, joka vastaa sekä tilaajan asettamiin että Euroopan sähköteknisten standardien komitean (CENELEC) laatiman IEC BS EN 60904-9_2007 -standardin vaatimuksiin. Asetetut vaatimukset saavutettiin ja aurinkosimulaattoria voidaan käyttää testaamaan lisäpinnoiteiden vaikutusta aurinkopaneelien suorituskykyyn, joka oli asiakkaan tavoite. Tämän opinnäytetyön sisältöä voidaan käyttää edistämään aurinkoenergian hyödyntämistä ja vianhakua.

This thesis is about the design and implementation of a solar simulator. The solar simulator described in this thesis was designed in Great-Britain in a company called Gb-Sol Ltd. The purpose of the solar simulator is to simulate the light of the sun indoors. Developing the light source required performing spectroscopy of LEDS, combining the spectra of the LEDS theoretically, implementing the circuit on a prototype, measuring the output of prototypes, assembling the simulator and testing the final device. The device can be used for testing the performance of solar panels and light exposure durability testing of materials. The goal of the thesis was to develop a solar simulator which complies with the CENELEC IEC BS EN 60904-9_2007 standard and fulfills other requirements set by the client. The set criteria were met and the solar simulator can be used to test the effects of special coatings on solar panel performance under standard test conditions, which was the client’s objective. The work done in this thesis may be used to promote solar energy utilisation and troubleshooting.