太陽光模擬器的光源具有哪些特點?1、光譜范圍廣,目前市場上已有多種波長的 LED 成熟產(chǎn)品,通過不同波長的 LED 組合,可覆蓋太陽光的整個光譜范圍;2、安全穩(wěn)定可控,LED 工作的電壓很低,使用低壓恒流源驅(qū)動,相對于氙燈采用高壓脈沖啟動,更加安全穩(wěn)定可控;3、使用壽命長,LED 光源的壽命約為幾萬小時,遠比鹵鎢燈氙燈等光源壽命長;4、亮度調(diào)節(jié)范圍廣,LED 的亮度可以通過電流來控制,電流的大小影響 LED 發(fā)光的亮度,不會影響 LED 發(fā)光的波長,因此LED 太陽光模擬器的總輻照度調(diào)節(jié)范圍很大。太陽光模擬器電源的設(shè)計相對較為簡單,主要是恒流和恒壓以及調(diào)光控制,穩(wěn)態(tài)電源可以作為模塊使用。江蘇AM0模擬太陽光橢球反射鏡
太陽光模擬器由光源、儲能供電電路、觸發(fā)電路、電子負載、采集電路以及計算機等模塊組成。在整個太陽模擬器中,其中的關(guān)鍵部件可以分成六個模塊,它們是:光源,儲能供電模塊,濾光系統(tǒng),勻光系統(tǒng),電子負載,軟件系統(tǒng)。光源是太陽模擬器的重要部件,光源的選擇對模擬器的設(shè)計起到關(guān)鍵的作用,可選的包括,氙燈,鹵素?zé)簦瑹o極硫燈,HID燈,LED燈等。不同的光源對驅(qū)動電源,濾光光路,均勻性光路有不同的要求。在選擇和設(shè)計光源時要盡量的考慮光源出射光譜與太陽光譜的匹配性,盡量減少濾光環(huán)節(jié)。太陽光模擬器并不只有只有是一個模擬太陽光的光源,它還包括了一整套的測試系統(tǒng)。太陽電池是一種非線性元件,在電池/組件的性能進行測試時,一般通過測試一整條IV曲線來判斷太陽電池的性能。四川光催化模擬太陽光光譜太陽光模擬器主要由光學(xué)積分鏡、橢球形反 射器、快門、濾光片、準(zhǔn)直透鏡、燈源等部件組成。
太陽光模擬器的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo):輻照不穩(wěn)定度:輻照不穩(wěn)定度是太陽光模擬器的一種性能參數(shù),它要求輸出光束保持長時間穩(wěn)定性,以確保光源波動不會造成測試結(jié)果失真,進而影響到電池分級。太陽光模擬器采用了高穩(wěn)定短弧氙燈,并用高穩(wěn)定低紋波電源給短弧氙燈供電,使得太陽光模擬器的輸出可以長時間保持穩(wěn)定性,滿足A級要求:可以提供滿足IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的AAA級、ABA級太陽光模擬器,照射方向和照射直徑多種可選。光譜匹配度:光譜匹配度定義為以6種光譜范圍的累計強度百分比(參見IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定光譜匹配度),與規(guī)定百分比的任何偏差都必須位于可確定模擬器類別的光譜范圍內(nèi),如AAA級模擬器,該光譜范圍是0.75-1.25乘以百分比。
太陽光模擬器可以提供一個接近自然日光的環(huán)境,目的就是提供一個可控的室內(nèi)實驗設(shè)施用于太陽能光伏組件的測試,實現(xiàn)不間斷的光輻照條件,使實驗、生產(chǎn)不受測試條件與環(huán)境的約束,因而其在光伏器件的研究和質(zhì)檢中被普遍的應(yīng)用,具備光束準(zhǔn)直、光斑均勻、輻照穩(wěn)定、且與太陽光譜匹配的特點,使用戶可足不出戶的完成需要太陽光照條件的測試。太陽光模擬器具備光束準(zhǔn)直、光斑均勻、光譜與太陽光匹配的特點,可完成需要太陽光照射條件的實驗,適用于單晶硅、多晶硅、非晶薄膜、染料敏化、有機、III-V族半導(dǎo)體等各種不同類型的太陽電池。太陽光模擬器是一種多用途、廣適性產(chǎn)品。
太陽光模擬器的應(yīng)用:光學(xué)系統(tǒng):可以對光線進行聚焦、分散、濾波等處理,以達到所需的光強和光譜分布。常見的光學(xué)元件包括反射鏡、透鏡、濾光片等??刂葡到y(tǒng):可以控制光源的開關(guān)、光強、光照時間等參數(shù),以便進行不同條件下的測試和評估??刂葡到y(tǒng)通常采用電腦或者專門控制器等設(shè)備進行控制。應(yīng)用領(lǐng)域:應(yīng)用非常廣,包括材料的光老化測試、太陽能電池的性能測試、建筑材料的光學(xué)性能測試等。在這些應(yīng)用領(lǐng)域中,太陽光模擬器可以幫助研究人員了解材料、器件、產(chǎn)品在太陽光照射下的性能表現(xiàn),以便進行材料選型、產(chǎn)品設(shè)計等工作。由于太陽光譜的復(fù)雜性和實驗條件的多變性,該模擬器的研發(fā)和應(yīng)用也是一個復(fù)雜的領(lǐng)域,需要專業(yè)的知識和技術(shù)支持。根據(jù)光源的脈沖特性和產(chǎn)生光的方式可以將太陽模擬器分為穩(wěn)態(tài)模擬器、單脈沖模擬器、多次閃光模擬器。AM1.5模擬太陽光控制器
模擬太陽光是氙燈的升級版。江蘇AM0模擬太陽光橢球反射鏡
太陽模擬器利用人工光源模擬太陽光輻照,能提供與太陽光譜分布相匹配的、均勻的、準(zhǔn)直穩(wěn)定的光輻照,在航空航天、氣象、民用等領(lǐng)域應(yīng)用普遍。目前,國內(nèi)外使用的大部分太陽模擬器的光學(xué)系統(tǒng)仍是針對氙燈光源設(shè)計的,雖然氙燈的光譜線較接近自然太陽光照,但采用氙燈光源,仍具有壽命短、產(chǎn)熱高、體積大、能量利用率低等缺陷。發(fā)光二極管(LED)是繼白熾燈、熒光燈之后的第3次光源創(chuàng)新。相比傳統(tǒng)光源,具有壽命長、發(fā)光效率高、光強穩(wěn)定、可控制、近似點光源等優(yōu)勢。因此,研制以LED為光源的太陽模擬器具有低碳環(huán)保、性能穩(wěn)定、價格低廉等優(yōu)點,并逐漸成為眾多科研單位或生產(chǎn)企業(yè)競相研究的熱點。江蘇AM0模擬太陽光橢球反射鏡
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