太阳光模拟器是一种多用途、广适性产品,同时是国内太阳能电池研究领域用的光源产品,有国内多家实验室使用。除太阳能电池研究外,可用于光电响应型器件测试。该系统可单独使用,也可以结合不同的分析测试系统使用。该系统以组合式结构提供给客户灵活的选择配置。太阳光模拟器的优势:1、太阳光模拟器使用能轻松互换的滤光片改变输出光束的形状;2、只需对样品稍微加热就能产生很强的紫外辐射;3、按需要随时进行实验,不必考虑天气条件和当日时间。高均匀度的太阳模拟器可以提供更加的测试条件与结果。上海飞机太阳光模拟项目厂家
太阳光模拟器主要部件的作用:1、氙灯:作为发光源,惰性气体放电,辐射效率高,且大部分辐射集中在可见光和近红外区,与太阳电池的吸收谱匹配较好。2、金属椭球面反射镜:用于太阳光模拟器的反射聚光系统,收集脉冲氙灯的辐射能量。3、准直物镜:对匀光后的光束进行准直,实现平行光输出。4、光学积分器:用于匀光,实现均匀辐照。由前后两个透镜阵列组成,可以将由椭圆聚光镜的光线交错叠加进行匀光。5、大气质量滤光片:通过特殊膜系曲线设计滤光片,使得氙灯光谱和标准太阳光谱一致。上海飞机太阳光模拟项目厂家根据太阳模拟器的有效辐照面的大小,一般可以分为单片太阳电池测试仪和太阳电池组件测试仪。
太阳光模拟器主要结构组成:1、电源:太阳光模拟器采用品质高的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。2、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。3、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。4、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。
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。太阳模拟器可完成需要太阳光照射条件的实验。
太阳光模拟器可以应用在哪些领域?太阳光模拟器作为光源,在某种意义上说,可以等同于太阳光源,可以模拟太阳光照射。太阳光模拟器普遍应用于太阳能电池特性测试,光电材料特性测试,生物化学相关测试,光学催化降解加速研究,皮肤化妆用品检测,环境研究等。随着太阳能光伏产业的蓬勃发展,太阳光模拟器的光谱匹配性能测试也越趋重要。针对大多数采用脉冲氙灯作为光源的设备,理想的测试状态是采集一个脉冲周期内的辐射光谱,进而判断该太阳光模拟器的光谱等级。太阳光模拟器采用散热结构,延长了灯泡的使用寿命。上海飞机太阳光模拟项目厂家
太阳光模拟器应具备光束准直、光斑均匀、辐照稳定、且与太阳光谱匹配的特点。上海飞机太阳光模拟项目厂家
太阳模拟器的测试要求测试光源的准直角接近地面上太阳的视角,测试结果与实际情况将会有严重的偏差,采用特别设计的同轴准直光学系统,能产生准直角优于0.5°的高准直模拟光,同时光强达到一个太阳常数,解决了组件测试的难题。太阳模拟器光谱范围广,目前市场上已有多种波长的LED产品,通过不同波长的LED组合,可覆盖太阳光的整个光谱范围;安全稳定可控,LED工作的电压很低,使用低压恒流源驱动,相对于氙灯采用高压脉冲启动,更加安全稳定可控;使用寿命长,LED光源的寿命约为几万小时,远比卤钨灯氙灯等光源寿命长;亮度调节范围广,LED的亮度可以通过电流来控制,电流的大小只影响LED发光的亮度,不会影响LED发光的波长,因此太阳光模拟器的总辐照度调节范围很大。上海飞机太阳光模拟项目厂家