太阳模拟器的基本原理是利用人工光源模拟太阳光辐射,以克服太阳光辐射受时间和气候影响,并且总辐照度不能调节等优点,用于航空航天、光伏、农业等领域。狭义上的太阳模拟器包含光源、供电及控制电路、计算机等组成部分,即只是模拟太阳辐射的光源,而以下所述太阳模拟器均指用于光伏检测太阳模拟器,除了光源、供电及控制电路、计算机三部分外,其一般还包含电子负载、数据采集系统等功能模块,根据其使用场合不同,一般分为空间用太阳模拟器和地面用太阳模拟器。太阳光模拟器由光源、储能供电电路、触发电路、电子负载、采集电路以及计算机等模块组成。北京AM0模拟太阳光项目厂家
太阳光模拟器是可照射接近标准太阳光谱的虚拟阳光,实际太阳光的特性有强度、光谱、空间均匀性。大家比较忽略的是模拟器光源的发散角度,太阳光是近的平行光,发散半角在0.25度。太阳光模拟器在光学设计上要满足前述光谱光强及均匀性三个要求达到3a等级,已属不易,又要考虑发散角度就更加困难。我们可以想像 太阳距离我们数公里,对地面上来说已经接近是无限远的距离,接近为一个理想的点光源。上海卡精智能科技有限公司是2014年由经验丰富的留美技术团队创立的,公司专注于太阳光模拟设备系统及其他特种光源系统的研发,生产和销售。公司拥有从光源、镇流器、套灯,控制软件,到光学系统设计、再到安装调试测试等整套的、自主国产化的太阳光模拟系统解决方案。浙江光催化模拟太阳光太阳光模拟器就是模拟太阳光光谱和辐照度的仪器。
太阳模拟器是一种在室内模拟太阳光的设备,在光伏行业,它主要用于太阳电池和组件的电性能测试、光老化试验,热板耐久试验等。太阳电池是光谱选择性器件,其光电灵敏度随太阳光谱分布变化而变化,自然阳光光谱分布不稳定会影响光伏测试结果的可重复性,而且由于自然阳光的总辐照度无法调节,对其光谱分布与标准条件光谱的差异(光谱失配)进行校正时,需要实时监测阳光光谱,但太阳光谱测量的准确度上不高。光源是太阳模拟器中重要的部件,它直接影响到太阳模拟器的光谱,输出功率,以及使用的耐久性,因此我们可以根据太阳模拟器光源的不同对其进行分类。
太阳光模拟器主要结构组成:1. 光室:光室为氙灯提供了一个安全的空间,在光室里面有安全自锁系统,用来保证操作的安全性和系统的安全。积分器风扇和滤光片风扇用来保证光学器件的正常运转,并维持光室的温度。2. 快门:在太阳光模拟器内部有一个稳定的快门,用来控制工作环境,该快门可以实现1000000次开关,实际工作中甚至更多。该快门开关时间只用200ms,可以通过接触控制、逻辑输入控制,也可以通过按钮开关进行直接控制。3. 氙灯:采用连续发光系统,从而避免了脉冲式氙灯光源受到太阳能电池材料响应时间的限制,氙灯为无臭氧短弧氙灯。4. 1.5G滤光片:同时采用1.5G滤光片和氙灯就可达到A类太阳光模拟器标准。5. 电源:电源可以为氙灯提供稳定的功率,并且可以检测氙灯的寿命。当氙灯寿命接近结束的时候,建议更换氙灯,否则将有可能会影响光谱特性。阳光模拟光源发出的射线需要均匀,以能够很好的模拟真实阳光。
太阳光模拟器并不只有只有是一个模拟太阳光的光源,它还包括了一整套的测试系统。太阳电池是一种非线性元件,在电池/组件的性能进行测试时,一般通过测试一整条IV曲线来判断。软件系统是人机交换的窗口,一个良好的系统一定要有一个良好的软件和其相匹配。对于太阳模拟器的测试模块必然也要有一个软件系统,它主要起到两个作用:一是系统控制;二是A/D采集信息的处理和分析。系统控制方面,软件系统要做到控制的便捷化、自动化,以减少人对仪器的直接操作。数据的分析与处理方面,先是通过数据拟合出一条IV曲线,并通过这些数据给出太阳电池的相关参数,比如开路电压、短路电流、功率等信息,并且通过合适的算法给出串联电阻,并联电阻等信息。由于LABVIEW软件具有良好的控制功能,并且自带很多算法模块,因此当前业界普遍采用这一软件搭建测试系统软件。太阳光模拟器可用于太阳能电池测试、光催化、化妆品和涂料等材料的耐光实验、光生物的检查与测试等。山西氢能源模拟太阳光滤波片
光源的选择对模拟器的设计起到关键的作用。北京AM0模拟太阳光项目厂家
太阳模拟器利用人工光源模拟太阳光辐照,能提供与太阳光谱分布相匹配的、均匀的、准直稳定的光辐照,在航空航天、气象、民用等领域应用普遍。目前,国内外使用的大部分太阳模拟器的光学系统仍是针对氙灯光源设计的,虽然氙灯的光谱线较接近自然太阳光照,但采用氙灯光源,仍具有寿命短、产热高、体积大、能量利用率低等缺陷。发光二极管(LED)是继白炽灯、荧光灯之后的第3次光源创新。相比传统光源,具有寿命长、发光效率高、光强稳定、可控制、近似点光源等优势。因此,研制以LED为光源的太阳模拟器具有低碳环保、性能稳定、价格低廉等优点,并逐渐成为众多科研单位或生产企业竞相研究的热点。北京AM0模拟太阳光项目厂家
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