太阳光模拟器可同时解决准直性、辐照度均匀性、光谱匹配性三大技术指标的难度较高的问题,基于光电一体化二次光学设计,提出一种简便、高效且可实现大功率的LED太阳模拟器光学系统设计方法。采用小角度准直透镜和抛物面镜来整合光源,通过混光棒和微结构进行匀光,后利用抛物面镜实现光线的准直输出,基于同轴准直的设计思想完成LED太阳模拟器的设计。太阳光模拟器采用多灯具反射式同轴准直系统,它是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。太阳光模拟器是一种多用途、广适性的产品。上海环境箱太阳光模拟设备
太阳光模拟器用来模拟真实的太阳光照条件,在太阳能光伏器件的研究和质检中被普遍应用。太阳光模拟器用具备光束准直、光斑均匀、光谱与太阳光匹配的特点,可完成需要太阳光照射条件的实验,适用于单晶硅、多晶硅、非晶薄膜、染料敏化、有机、III-V族半导体等各种不同类型的太阳电池。太阳光模拟器不只应用于太阳能电池研究、还可用于光电响应型器件测试、表面光电压谱、光催化、光触媒、液晶基板的测试与评价、化妆品,涂料,各种材料的耐光实验、光生物的检查与测试、表面缺陷分析等领域。紫外太阳模拟设备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。
太阳光模拟器的操作规则:1、仪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。(注意:如果模拟器的光源使用时间长的需要用标准硅电池进行校准,需要仪器负责人操作。)2、打开模拟器主机开关,然后打开电源开关,按“LanpStart”键打开光源,待仪器稳定15分钟以后方可进行下一步操作。3、打开测试电脑,然后打开吉时利数字源表的开关,点击电脑桌面上的“PVIV”测试软件。4、将组装的电池用电池测试夹具夹电池的两极,红黑两个夹子没有正负极之分,但要把各自的两个夹子都放在电极上。5、点击“PVIV”测试软件中Configure,然后逐步设置各项参数。在SampleArea项中输入电池的实际面积值,在Rev.Bias和ForwardBias亮相中输入要施加的偏压值,两个值的大小要分别在0点的两侧,要涵盖开路电压的值。
用来装置太阳模拟器的光源通常有以下几种:卤光灯:简易型太阳模拟器常用卤光灯来装置。但卤光灯的色温值在2300K左右,它的光谱和日光相差很远,红外线含量太多,紫外线含量太少。作为廉价的太阳模拟器避免采用昂贵的滤光设备,通常用3cm厚的水膜来滤除一部分红外线,使它近红外区的光谱适当改善,但却无法补充过少的紫外线。冷光灯:冷光灯是由卤钨灯和一种介质膜反射镜构成的组合装置。这种反射镜对红外线几乎是透明的,而对其余光线却能起良好的反射作用。因此经反射后红外线大幅减弱而其它光线却成倍增加。和卤钨灯相比,冷光灯的光谱有了大辐度的改善,而且避免了非常累赘的水膜滤光装置。因此目前简易型太阳模拟器多数采用冷光灯。为了使它的色温尽可能的提高些,和冷光罩配合的卤钨灯常设计成高色温,可达3400K,但使它的寿命大幅缩短,额定寿命只50小时。因此需经常更换。太阳光模拟器可适用于单晶硅、多晶硅、非晶硅、染料敏化、有机、钙钛矿等各种太阳能电池的模拟。
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。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。紫外太阳模拟设备厂家
太阳模拟器在有效工作区域内的光辐照不均匀度是优良太阳模拟器的一项重要指标。上海环境箱太阳光模拟设备
太阳模拟器根据测试得到的模拟器辐照度光谱数据直接给出模拟器的等级,可给出不同波段范围内的匹配度,以帮助用户更好的判断模拟器的性能,主要优点如下:1、光谱匹配度高,氙灯的色温在6000K左右,与太阳光近似,氙灯光谱与标准太阳光光谱近似,光谱匹配度很高;2、氙灯的光响应速度快,氙灯是通过瞬间产生的20kV高压脉冲将氙气电离形成发光的电弧,不需要预热就能达到稳定的光输出;3、氙灯的发光亮度高,具有高的发光效率,适合制作大面积的模拟器。上海环境箱太阳光模拟设备