太陽(yáng)光模擬器電源的設(shè)計(jì)相對(duì)較為簡(jiǎn)單,主要是恒流和恒壓以及調(diào)光控制,穩(wěn)態(tài)電源可以作為模塊使用。需要注意的是,太陽(yáng)模擬器的供電電源是大功率器件,光源的點(diǎn)燃瞬間一般需要大的啟動(dòng)電壓,而氣體被擊穿后瞬間產(chǎn)生大電流,這是會(huì)在空間中產(chǎn)生的電磁波,因此需要做好EMC方面的防護(hù),以免燒壞其他器件。另外當(dāng)使用多燈照明時(shí),需要考慮相互之間輸出的功率匹配,因此一般會(huì)有一個(gè)輸出反饋控制的回路。太陽(yáng)電池對(duì)不同波長(zhǎng)的光具有不同的響應(yīng),就是說(shuō)輻照度相同而光譜成分不同的光照射到同一太陽(yáng)電池上,其效果是不同的,太陽(yáng)光是各種波長(zhǎng)的復(fù)合光,它所含的光譜成分組成光譜分布曲線,而且其光譜分布也隨地點(diǎn)、時(shí)間及其它條件的差異而不同,在大氣層外情況很單純,太陽(yáng)光譜幾乎相當(dāng)于6000K的黑體輻射光譜,稱為AMO光譜。在地面上,因?yàn)樘?yáng)光透過(guò)大氣層后被吸收掉一部分,這種吸收和大氣層的厚度及組成有關(guān),因此是選擇性吸收,結(jié)果導(dǎo)致非常復(fù)雜的光譜分布。太陽(yáng)模擬器不只是一個(gè)模擬太陽(yáng)光的光源,它還包括了一整套的測(cè)試系統(tǒng)。四川太空模擬太陽(yáng)光工程廠家
太陽(yáng)光模擬器主要結(jié)構(gòu)組成有哪些?1.光室:光室為氙燈提供了一個(gè)安全的空間,在光室里面有安全自鎖系統(tǒng),用來(lái)保證操作的安全性和系統(tǒng)的安全。積分器風(fēng)扇和濾光片風(fēng)扇用來(lái)保證光學(xué)器件的正常運(yùn)轉(zhuǎn),并維持光室的溫度。2.快門:在太陽(yáng)光模擬器內(nèi)部有一個(gè)穩(wěn)定的快門,用來(lái)控制工作環(huán)境,該快門可以實(shí)現(xiàn)1000000次開(kāi)關(guān),實(shí)際工作中甚至更多。該快門開(kāi)關(guān)時(shí)間只用200ms,可以通過(guò)接觸控制、邏輯輸入控制,也可以通過(guò)按鈕開(kāi)關(guān)進(jìn)行直接控制。3.氙燈:采用連續(xù)發(fā)光系統(tǒng),從而避免了脈沖式氙燈光源受到太陽(yáng)能電池材料響應(yīng)時(shí)間的限制,氙燈為無(wú)臭氧短弧氙燈。4.1.5G濾光片:同時(shí)采用1.5G濾光片和氙燈就可達(dá)到A類太陽(yáng)光模擬器標(biāo)準(zhǔn)。5.電源:電源可以為氙燈提供穩(wěn)定的功率,并且可以檢測(cè)氙燈的壽命。當(dāng)氙燈壽命接近結(jié)束的時(shí)候,建議更換氙燈,否則將有可能會(huì)影響光譜特性。大面積模擬太陽(yáng)光標(biāo)準(zhǔn)空間用太陽(yáng)模擬器主要用于航天器的熱平衡試驗(yàn)、材料老化試驗(yàn),以及航空航天用光電器件的定標(biāo)等。
太陽(yáng)光模擬器可以提供一個(gè)接近自然日光的環(huán)境,目的就是提供一個(gè)可控的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)施用于太陽(yáng)能光伏組件的測(cè)試,實(shí)現(xiàn)不間斷的光輻照條件,使實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)不受測(cè)試條件與環(huán)境的約束,因而其在光伏器件的研究和質(zhì)檢中被普遍的應(yīng)用,具備光束準(zhǔn)直、光斑均勻、輻照穩(wěn)定、且與太陽(yáng)光譜匹配的特點(diǎn),使用戶可足不出戶的完成需要太陽(yáng)光照條件的測(cè)試。太陽(yáng)光模擬器具備光束準(zhǔn)直、光斑均勻、光譜與太陽(yáng)光匹配的特點(diǎn),可完成需要太陽(yáng)光照射條件的實(shí)驗(yàn),適用于非晶薄膜、單晶硅、多晶硅、染料敏化、有機(jī)、III-V族半導(dǎo)體等各種不同類型的太陽(yáng)電池。
太陽(yáng)光模擬器的光源具有哪些特點(diǎn)?1、光譜范圍廣,目前市場(chǎng)上已有多種波長(zhǎng)的LED成熟產(chǎn)品,通過(guò)不同波長(zhǎng)的LED組合,可覆蓋太陽(yáng)光的整個(gè)光譜范圍;2、安全穩(wěn)定可控,LED工作的電壓很低,使用低壓恒流源驅(qū)動(dòng),相對(duì)于氙燈采用高壓脈沖啟動(dòng),更加安全穩(wěn)定可控;3、使用壽命長(zhǎng),LED光源的壽命約為幾萬(wàn)小時(shí),遠(yuǎn)比鹵鎢燈氙燈等光源壽命長(zhǎng);4、亮度調(diào)節(jié)范圍廣,LED的亮度可以通過(guò)電流來(lái)控制,電流的大小影響LED發(fā)光的亮度,且不會(huì)影響LED發(fā)光的波長(zhǎng),因此LED太陽(yáng)光模擬器的總輻照度調(diào)節(jié)范圍很大。太陽(yáng)光模擬器本身體積較小,測(cè)試過(guò)程不受環(huán)境、氣候、時(shí)間、地點(diǎn)等因素影響。
模擬太陽(yáng)光系統(tǒng)用于檢測(cè)成套零部件或整車在陽(yáng)光照射下的實(shí)驗(yàn)室老化性能。可通過(guò)此測(cè)試對(duì)零部件或整車在照射后性能的更改進(jìn)行評(píng)估,包括形狀、顏色、光澤度、手感、強(qiáng)度以及人工全照射、熱量/力和溫度影響下的各種熱膨脹結(jié)果。普遍應(yīng)用于材料老化性能測(cè)試,汽車內(nèi)外飾老化測(cè)試,整車熱管理陽(yáng)光模擬測(cè)試,汽車排放陽(yáng)光模擬測(cè)試,環(huán)境風(fēng)度陽(yáng)光模擬測(cè)試,軌道交通陽(yáng)光模擬測(cè)試,航空航天陽(yáng)光模擬測(cè)試,太陽(yáng)能電池特性測(cè)試,特殊照明,光電材料特性測(cè)試,環(huán)境研究等。太陽(yáng)模擬器普遍應(yīng)用于材料老化性能測(cè)試,汽車內(nèi)外飾老化測(cè)試,整車熱管理陽(yáng)光模擬測(cè)試等。四川太空模擬太陽(yáng)光工程廠家
太陽(yáng)光模擬器常用于室內(nèi)環(huán)境下對(duì)材料、器件、產(chǎn)品等的測(cè)試和評(píng)估。四川太空模擬太陽(yáng)光工程廠家
空間用太陽(yáng)模擬器能夠較為準(zhǔn)確地模擬太陽(yáng)輻射的準(zhǔn)直性、均勻性和光譜特性,具有較高的空間外熱流模擬精度,主要用于航天器的熱平衡試驗(yàn)、材料老化試驗(yàn),以及航空航天用光電器件的定標(biāo)等。而對(duì)于地面用太陽(yáng)模擬器,在各項(xiàng)特性參數(shù)中,其準(zhǔn)直性要求沒(méi)有空間用太陽(yáng)模擬器高,主要使用輻照不均勻度、光譜匹配度、輻照不穩(wěn)定度這三個(gè)參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)其模擬太陽(yáng)光的等級(jí),以下所述太陽(yáng)模擬器均是指地面用太陽(yáng)模擬器。在光伏行業(yè),太陽(yáng)模擬器主要用于太陽(yáng)電池的電性能測(cè)試,通過(guò)采集待測(cè)太陽(yáng)電池的伏安特性曲線,從而計(jì)算得到其較大功率Pmax、較大功率點(diǎn)電流Imax、較大功率點(diǎn)電壓Vmax、短路電流Isc、開(kāi)路電壓Voc、填充因子FF、光電轉(zhuǎn)換效率Eff、串聯(lián)電阻Rs、并聯(lián)電阻Rsh等參量。四川太空模擬太陽(yáng)光工程廠家