氙灯太阳光模拟EPS

时间:2023年10月09日 来源:

太阳光模拟器的基本原理:太阳光在其到达地球的平均距离处的自由空间中的辐射强度被定义为太阳能常数,取值为1353W/m2。而大气对地球表面接受太阳光的影响都被定义为大气质量(airmass)。大气质量为零的状态(AM0),是指在地球外空间接受太阳光的情况,适用于人造卫星和宇宙飞船等应用场合;大气质量为1的状态(AM1),是指太阳光直接垂直照射到地球表面的情况,其入射光功率为925W/m2,相当于晴朗夏日在海平面上所承受的太阳光。这两种的区别在于大气对太阳光的衰减,主要包括臭氧层对紫外线的吸收、水蒸气对红外线的吸收以及大气中尘埃和悬浮物的散射等。在太阳光入射角与地面夹角θ时,大气质量为AM=secθ,当θ=48.2°时,大气质量为AM1.5,是指典型晴天时太阳光照射到一半地面的情况,其辐射总量为1kW/m2,常用于太阳能电池和组件效率测试时的标准。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。氙灯太阳光模拟EPS

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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。现实中要创造一个强度高的无限小的点光源,是十分困难;灯泡功率越高,灯心就越大,除非把它光路拉到很长,像太阳一样,但又会损失很光能量,难以让照射面达到要求。而达到包含发散角度的这些要求后,成本又必须是要合理的,才能有实用的价值。可见光模拟系统厂家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。

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太阳光模拟器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缺点,普遍用于航空航天、光伏、农业等领域,主要是由光源、供电及控制电路、计算机等部分构成的,狭义上的太阳光模拟器只包含光源、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。

太阳光模拟器是利用人工光源在实验室内模拟实现真实太阳光的光谱分布、辐照度等特性的实验设备。太阳光模拟器常采用氙灯作为光源,使用滤光片、反射镜和其它光学器件从而模拟出太阳光,以克服室外太阳光辐射受时间和气候影响,且总辐照度不能调节等缺点。目前,太阳光模拟器主要采用的三个标准体系为:ASTME927-10或IEC60904-9和JIS,这些标准都对照光谱匹配度、辐照不均匀度、辐照时间不稳定性3个主要参数来划分等级,用以评定太阳光模拟器的品质。其中三个参数均为A级的太阳光模拟器为优,B、C级次之。太阳光模拟器对湿度要求特别高,开机之前必须有抽湿机将操作间内的湿度维持在50℅以下。

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大功率太阳模拟器采用电源与灯箱分体设计,灯箱主体采用太阳花风冷散热形式,光路转向结构采用多次滤光结构,滤除了红外光,减小实验中红外线对溶液或样品的加热作用;滤光转向头可以兼容多种规格滤光片、透镜;小巧的外形设计,可以任意放置,实现更灵活多样的应用。大功率太阳模拟器是用来模拟太阳光谱的设备,主要部件包括光源、光源控制器、功率计及校准硅探测器,从光源发出的光经过设备中的大气质量滤波片后,可得到模拟近似于太阳光谱的光。太阳光模拟器的优势是什么?氙灯太阳光模拟EPS

太阳光模拟器本身体积较小,测试过程不受环境、气候、时间、地点等因素影响。氙灯太阳光模拟EPS

太阳光模拟器的软件部分是采用人机交换的窗口,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,首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。因此当前业界普遍采用这一软件搭建测试系统软件。氙灯太阳光模拟EPS

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