Lab. COLLETTORI SOLARI

Simulatori solari commerciali

Sono prevalentemente progettati per testare singole celle senza il sistema ottico o pannelli fotovoltaici. Pertanto sono più pensati per avere una densità di potenza simile a quella solare.
Riproducono abbastanza bene lo spettro e l'intensità del sole (fino a 200X in continua e fino a 5000X in luce pulsata). La luce in uscita però ha una divergenza tipica di decine di gradi il che li rende poco adatti a testare sistemi solari completi di ottica. Esistono anche dispositivi con un fascio più collimato ma che non raggiunge mai il valore della divergenza solare.

Simulatore di divergenza solare

Per i test da effettuare sulle ottiche di collimazione non è necessario raggiungere la stessa densità di potenza del sole, infatti dopo la concentrazione si rischierebbe di danneggiare il sensore, quando questo è posto nella zona del fuoco. E' invece importante realizzare un sistema con la giusta divergenza in modo che la lente si comporti allo stesso modo di quando è esposta al sole, come è mostrato nella figura sotto.

Simulatore solare con lente

Il valore dell'angolo θ dipende dal diametro A dell'apertura sulla sfera integratrice e dalla distanza focale L del sistema ottico. Infatti A e L sono scelti in modo tale che l'apertura totale 2θ = 2 atg(A/2F) = 0.5° , che è l'apertura solare totale. Nella zona indicata con B si ha un fascio a divergenza controllata.
Lo stesso risultato si può ottenere sostituendo alla lente uno specchio, di focale L.