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。太阳模拟器的总辐照度调节范围很大。上海太阳模拟工程
太阳光模拟器操作步骤:1、把试片放置光源面中心。2、接上110V电源到电源供应器。3、打开光均匀箱上的圆形盖,置放入适当的太阳光滤片到光均匀箱里的滤片置放架,每次要重新安置系统的话,请取出太阳光滤片,如果有很长一段时间不用这系统的话,请取出太阳光滤片,把它放置在滤片盒里做适当保存。注意:太阳光滤片是有方向性的,请确认太阳光滤片上AM1.5G的字样是朝向光源的。4、检查灯箱上的散热扇和灯源启动器上的电线是否有连接到电源供应器后面的面板。灯点着后,确认散热扇是否有正常运转,遮光器的预设位置是开启的。5、确认电源供应器上的直流电电线是正确地连接到灯源启动器上。注意:如果散热扇上的直流电电线没有适当的接到电源供应器上,系统会自动禁止开启灯源。使用太阳光仿真器时,建议戴上抗UV护目镜。上海红外太阳模拟设备厂家太阳光模拟器采用的是多灯具反射式同轴准直系统。
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。
太阳光模拟器是什么?太阳光模拟器就是模拟太阳光光谱和辐照度的仪器。它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。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,从而避免了室外测量的各种因素限制。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。太阳光模拟器具备光束准直、光斑均匀、光谱与太阳光匹配的特点,使用户足不出户即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。太阳光模拟器就是模拟太阳光光谱和辐照度的仪器。
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。阳光模拟器可以提供一个接近自然日光的环境。自然光模拟器
太阳光模拟器的特性是什么?上海太阳模拟工程
太阳光模拟器的主要部件: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、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。4、准直物镜:对匀光后的光束进行准直,实现平行光输出。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(不是100%重合)。上海太阳模拟工程