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穩(wěn)態(tài)太陽(yáng)光模擬器

發(fā)布時(shí)間: 2023-09-11　瀏覽次數(shù): ?

概述

穩(wěn)態(tài)太陽(yáng)光模擬器是一種可以模擬太陽(yáng)光譜、光強(qiáng)、光照時(shí)間等參數(shù)的設(shè)備，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。通常由光源、光學(xué)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。
模擬光源可以采用氙燈、汞燈、金屬鹵化物燈等，這些光源能夠發(fā)出相近于太陽(yáng)光譜的光線(xiàn)，以模擬太陽(yáng)光照射下的環(huán)境。光學(xué)系統(tǒng)可以對(duì)光線(xiàn)進(jìn)行聚焦、分散、濾波等處理，以達(dá)到所需的光強(qiáng)和光譜分布。控制系統(tǒng)可以控制光源的開(kāi)關(guān)、光強(qiáng)、光照時(shí)間等參數(shù)，以便進(jìn)行不同條件下的測(cè)試和評(píng)估。穩(wěn)態(tài)太陽(yáng)光模擬器提供一個(gè)接近自然日光的環(huán)境，不受環(huán)境、氣候和時(shí)間等因素影響實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷光照。
 穩(wěn)態(tài)太陽(yáng)光模擬器

產(chǎn)品詳情

穩(wěn)態(tài)太陽(yáng)光模擬器設(shè)備采用氙氣燈作為核心光源，輻照強(qiáng)度在600～ 1200W/m²可調(diào)。為了確保有效輻照面積的均勻性，每套燈采用獨(dú)立的 EPS 實(shí)時(shí)反饋控制，確保燈的恒功率輸出能量，單個(gè)光源系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)模擬量信號(hào)輸出至采集器。為達(dá)到輻照面積1m×1m 設(shè)備總共采用 4 組光源。其他輻照面積可根據(jù)用戶(hù)需求定制生產(chǎn)。
1) 光源特性：1000 小時(shí)光強(qiáng)衰減小于 10％ （采用 EPS）
2) 排布方式：線(xiàn)性陣列排布，計(jì)算機(jī)模擬空間分布
3) 光源壽命：1000h+（更換光源以滿(mǎn)足3000H）
4) 光源質(zhì)保：1000h
5) 輻照強(qiáng)度：600～1200W/m²（此范圍內(nèi)可調(diào)）
6) 波段：400～1100nm
7) 輻照面積：1m×1m
8) 光譜匹配度：A 級(jí)
9) 輻照度不均勻性：≤± 2% ; A 級(jí)
10) 不穩(wěn)定性：LTI≤± 2% ; A 級(jí)
11) 單組燈的功率為：1-3kw
 穩(wěn)態(tài)太陽(yáng)光模擬器

應(yīng)用領(lǐng)域

廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能電池特性測(cè)試、染料敏化電池（DSSC）、鈣鈦礦電池（PSC）、光電材料特性測(cè)試、生物化學(xué)相關(guān)測(cè)試、光學(xué)催化降解加速研究、皮膚化妝用品檢測(cè)和環(huán)境研究等。

專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)定義

1、光譜匹配

光譜匹配度太陽(yáng)光模擬器的光譜匹配度是指太陽(yáng)光模擬器的光譜輻照度分布與太陽(yáng)光的標(biāo)準(zhǔn)光譜分布的匹配程度，一般用太陽(yáng)光模擬器在每個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)輻射的能量百分比與標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)光在同樣波長(zhǎng)范圍內(nèi)輻射的能量的百分比的比率表示。太陽(yáng)光標(biāo)準(zhǔn)光譜輻照度分布情況見(jiàn)表。
表 1  標(biāo)準(zhǔn)光譜輻照度分布
波長(zhǎng)范圍/nm 占有效波段內(nèi)積分輻照度的百分比/%
AMO條件
(有效波段300 nm~ 1100 nm)		 AM1.5G條件
(有效波段400 nm~ 1100 nm)
300～400 9.4  
400～500 18.5 18.4
500～600 18.6 19.9
600～700 15.8 18.4
700～800 12.8 14.9
800～900 10.2 12.5
900～1100 14.7 15.9
標(biāo)準(zhǔn)光譜輻照度分布

2、輻照不均勻性

表示太陽(yáng)模擬器參數(shù)的光束在空間上的均勻程度。均勻性不好的模擬器會(huì)影響測(cè)試的結(jié)果，一般情況下導(dǎo)致測(cè)試值比實(shí)際值偏小。
真實(shí)的太陽(yáng)光在空間分布中是非常均勻的，但人造的光源并并不是。根據(jù)ASTM的規(guī)定，太陽(yáng)模擬器輻照不均勻度的計(jì)算公式如下：
太陽(yáng)模擬器輻照不均勻度等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如下表：
太陽(yáng)光模擬器輻照不均勻
等級(jí) 光譜匹配到所有中指定的間隔 空間非均勻性輻照度 時(shí)間不穩(wěn)定性
短期不穩(wěn)定性輻照度
STI		 長(zhǎng)期不穩(wěn)定性輻照度LTI
A+ 0.875----1.125 1% 0.25% 1%
A 0.75---1.25 2% 0.5% 2%
B 0.6---1.4 5% 2% 5%
C 0.4---2.0 10% 10% 10%

3、輻照時(shí)間不穩(wěn)定性

表示太陽(yáng)模擬器光束輻照度在時(shí)間上的穩(wěn)定性。真實(shí)的陽(yáng)光輻照度在一段（短）時(shí)間內(nèi)是非常穩(wěn)定的，因此太陽(yáng)模擬器的輻照度也應(yīng)具有一定的穩(wěn)定性。輻照穩(wěn)定度對(duì)測(cè)試結(jié)果的可參考性提供了前提。
等級(jí) 輻照時(shí)間不穩(wěn)定性
A 2%
B 5%
C 10%
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