穩(wěn)態(tài)太陽模擬器主要是模擬地球外層空間太陽的光輻射特性和幾何特性,主要包括太陽輻射強度貢獻力量、太陽視直徑使用、太陽光譜特性大幅拓展、輻照穩(wěn)定性和均勻性等,其在航天更加堅強、船舶與時俱進、氣象以及光伏光熱領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。目前的太陽模擬器主要以氙燈初步建立、鹵鎢燈為光源綜合運用,氙燈光源太陽模擬器,技術(shù)比較成熟的方法,使用范圍廣實事求是,但是氙燈光源存在發(fā)光效率低、壽命短帶動產業發展、穩(wěn)定性差責任製、光譜匹配度差等不足,使氙燈為光源的太陽模擬器的性能很難提高倍增效應。LED(Light Emitting Diode規則製定,LED)是一種新型半導體發(fā)光器件,具有節(jié)能高效優化服務策略、綠色環(huán)保發揮效力、高穩(wěn)定性、壽命長的優(yōu)點明顯。
穩(wěn)態(tài)太陽模擬器面積較小安全鏈,工作時電流密度大,且用于照明時往往要求大量的LED組合而成創新為先,密集度大真正做到,導致芯片發(fā)熱密度高。而結(jié)溫上升會導致光輸出減少創新延展、芯片加快蛻化強化意識、縮短器件壽命。LED的熱效應(yīng)影響LED太陽模擬器中大功率LED光源陣列的光譜穩(wěn)定性和輻照穩(wěn)定性基本情況,所以需要找到一種切實有效的方法對大功率LED光源陣列的溫度進行控制現場。
目前散熱方法主要有熱管、翅片力量、熱電制冷我有所應、合成微噴技術(shù)等LED發(fā)熱量大,單獨靠熱管和翅片的被動散熱方法達不到理想散熱效果深入實施,合成微噴技術(shù)冷卻系統(tǒng)復(fù)雜成本過高至關重要,所以選擇熱電制冷方式,其工作原理為:當電流流經(jīng)兩個不同導體形成的接點處會產(chǎn)生放熱和吸熱現(xiàn)象效果。
穩(wěn)態(tài)太陽模擬器要求在輻照面積1.2m×1.2m的矩形區(qū)域內(nèi)的照度不小于0.02個太陽常數(shù)有所應,且被照面的不均勻度小于5%足了準備。模擬器系統(tǒng)主要由短弧氙燈、橢球面反射鏡著力提升、光纖傳光束深刻內涵、積分棒和準直鏡組組成。通過軟件仿真及實驗驗證融合,結(jié)果均符合要求適應能力。實驗結(jié)果表明,利用短弧氙燈各方面、橢球面反射鏡、光纖傳光束成效與經驗、積分棒和投影準直透鏡組設(shè)計便攜式太陽模擬器的方法是有效適應性、可行的。
穩(wěn)態(tài)太陽模擬器采用橢球面反射鏡:
短弧氙燈光源具有軸對稱性稍有不慎,采用橢球面聚光鏡應(yīng)具有很大的包容角重要作用,從而獲得較高的聚光效率。對這種形式的聚光鏡最為顯著,氙弧峰值亮度區(qū)位于橢球面聚光鏡的前焦點處尤為突出,被橢球面聚光鏡無球差地成像于第二焦平面處。橢球面聚光鏡的設(shè)計就是優(yōu)選f1環境、f2空間載體,使橢球面聚光鏡的聚光效率和積分棒的口徑利用率較高,且第二焦點處的光束孔徑角不能超出光纖的數(shù)值孔徑相對簡便。f1根據(jù)選用氙燈的外形尺寸確定重要組成部分。確定原則是氙燈泡殼與聚光鏡不相碰,保證安裝方便合作,要有足夠的空間供氙燈散熱勃勃生機。
輻照度是穩(wěn)態(tài)太陽模擬器重要技術(shù)指標之一,合理地完成整個系統(tǒng)各個光學元件之間的光學匹配極致用戶體驗,有利于充分地利用光源發(fā)出的能量提供有力支撐。從非成像光學系統(tǒng)出發(fā),基于二維情況下的光學擴展量建議,即拉赫不變量品率,分析了橢球鏡和光學積分器以及準直系統(tǒng)相互之間相對孔徑的匹配,滿足了光瞳銜接原理不斷發展,完成了從照明系統(tǒng)到投影成像系統(tǒng)能量信息的傳遞技術發展,進一步提高了能量利用率。
穩(wěn)態(tài)太陽模擬器主要用于太陽電池單片電性能測試和太陽電池組件光老練試驗和熱斑耐久試驗集成,通過在一定輻射總量條件下的照射重要手段,可對被測電池/組件在實際使用中的穩(wěn)定性做出評估互動講,并以此為依據(jù)改進生產(chǎn)工藝,向用戶提供穩(wěn)定的光伏產(chǎn)品太陽模擬器的測試結(jié)果像一棵樹,不僅能夠從一定程度上反應(yīng)出電池的性能講故事,也關(guān)系到電池最后出廠的等級,價格和使用過程中的穩(wěn)定性.因此性能穩定,一臺可靠的太陽模擬器全面革新,不僅對生產(chǎn)工藝有參考意義,更關(guān)系到產(chǎn)品的品質(zhì)和制造廠商的利潤和信譽生產(chǎn)出來的電池/組件在市場上銷售時情況正常,會根據(jù)電池/組件的峰瓦值來確定電池/組件的市場流通價值行業分類。
但是,光伏電池/組件的電輸出因照射光的強度提高鍛煉、光譜(不同經(jīng)度和緯度的陽光照射下輸出的電性能皆有差異)的不同電輸出會有很大差異發展邏輯;此外,光伏電池/組件的電性能輸出也會隨著溫度的變化而變化有所提升。為了規(guī)范市場聽得進,減少商品流通中的爭議,特擬定了IEC60904的標準先進水平,對市場上流通的光伏電池/組件的瓦數(shù)在何種測試條件下做了明確規(guī)定便利性,即在AM1.5、一個標準太陽光強下重要平臺,25攝氏度的條件下(簡稱標準條件STC)測試出來的瓦數(shù)為國際都認可的數(shù)值深刻認識。于是,為了適應(yīng)市場需求應用提升,提供標準太陽光的設(shè)備應(yīng)用而生-太陽模擬器高效。