如何選擇適合實(shí)驗(yàn)需求的全光譜太陽光模擬器？

時(shí)間：2024-05-15

全光譜太陽光模擬器作為廣泛用于眾多科研項(xiàng)目中實(shí)驗(yàn)儀器，其主要的工作原理，就是利用人工光源實(shí)現(xiàn)了太陽光模擬，不僅在室內(nèi)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽輻射在光譜匹配度、輻照時(shí)間不穩(wěn)定性，輻照空間不均勻性等特性的再現(xiàn)，克服了室外環(huán)境下時(shí)間，氣象等因素對(duì)太陽輻射的干擾，還可以根據(jù)科研的需要，實(shí)現(xiàn)不同輻照參數(shù)的調(diào)整，為準(zhǔn)確的科研數(shù)據(jù)提供了依據(jù)。
據(jù)不統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前太陽光模擬器應(yīng)用的科研領(lǐng)域包括：太陽能電池特性測(cè)試、光電材料特性測(cè)試、光電響應(yīng)型器件測(cè)試、航空航天、光伏、材料老化性能測(cè)試，汽車內(nèi)外飾老化測(cè)試，整車陽光模擬測(cè)試、環(huán)境研究測(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)、表面光電壓譜、光熱實(shí)驗(yàn)、光學(xué)檢測(cè)等，那么，在開展以上領(lǐng)域的科研試驗(yàn)中，如何選擇靠譜的全光譜太陽光模擬器，是要解答的問題。
武漢陽嘉科技有限責(zé)任公司，一直致力于3A+級(jí)LED太陽光模擬器的研發(fā)生產(chǎn)，服務(wù)了大量高校科研團(tuán)隊(duì)和相關(guān)領(lǐng)域的企業(yè)客戶，在此過程中，匯總了大量的客戶選型經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在分享出來，希望對(duì)您在太陽光模擬器選型工作上有所幫助。

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簡(jiǎn)單來說，選購(gòu)合適的太陽光模擬器，回答好以下三類問題，就可以找到靠譜的答案了。

一、應(yīng)用場(chǎng)景

太陽光模擬器根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同，有不同的配置和構(gòu)成，從發(fā)光光源，到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和體積都有很大的不同，因此需要明確包括應(yīng)用領(lǐng)域，工作環(huán)境，產(chǎn)品尺寸，輻照面積，比如在太陽能電池檢測(cè)方面，小型化太陽光模擬器就夠用，即使需要較大輻照面積，常規(guī)的操作臺(tái)也夠用，但如果是整車環(huán)境耐候測(cè)試等，需要多的燈具數(shù)量，大的輻照面積和大的安裝場(chǎng)地，則需要選擇大型的太陽光模擬器。

二、性能參數(shù)要求

性能參數(shù)是太陽光模擬器選型的指標(biāo)，其中主要的有三個(gè)方面：

1.光譜匹配度

光譜匹配度是評(píng)價(jià)模擬光在光譜范圍內(nèi)，與真實(shí)太陽光光譜的匹配程度。根據(jù)IEC 60904-9標(biāo)準(zhǔn)，太陽光譜劃分為6個(gè)光譜段，分別在400-500nm、500-600nm、600-700nm、700-800nm、800-900nm和900-1100nm，在這些光譜段中，用百分比表示匹配程度，根據(jù)數(shù)據(jù)偏離情況對(duì)模擬器匹配程度進(jìn)行等級(jí)劃分A、B、C三個(gè)等級(jí)，以陽嘉科技提供的YJ-LED-AAA系列的LED太陽光模擬器為例，通過采用 LED 陣列光源，將6個(gè)光譜段對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的LED進(jìn)行矩陣式排列，并支持立控制輻照強(qiáng)度，經(jīng)過光譜擬合、混光、均化后，從而實(shí)現(xiàn)了A+級(jí)的光譜匹配度。

2.輻照空間不均勻性

光照均勻性是太陽光模擬器比較難達(dá)到并保持的指標(biāo)，計(jì)算方式是不均勻度=（大輻照度-小輻照度）/（大輻照度+小輻照度）×**。表現(xiàn)不佳的太陽光模擬器會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來錯(cuò)誤的結(jié)果，比如在太陽能電池中，曾出現(xiàn)過因工作面積上存在強(qiáng)光點(diǎn)，使被測(cè)電池效率數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差，并導(dǎo)致電池分級(jí)錯(cuò)誤。而LED太陽光模擬器可以很好解決這一問題，陽嘉科技的LED太陽光模擬器，在光源驅(qū)動(dòng)時(shí)，立控制的LED陣列光源減小了因 LED 差異導(dǎo)致的有效輻照面上的輻照不均度，從而實(shí)現(xiàn)A級(jí)均勻性等級(jí)指標(biāo)。

3.輻照時(shí)間不穩(wěn)定性

輻照穩(wěn)定性要求太陽光模擬器的輸出光束，可以長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的輻照度，這是很多科研實(shí)踐準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的前提。傳統(tǒng)的氙氣燈，因需要高壓?jiǎn)?dòng)，長(zhǎng)時(shí)間使用后，功率會(huì)存在一定程度的衰減，甚至出現(xiàn)燈泡失效的狀態(tài)，而使用LED作為光源的LED太陽光模擬器，是固態(tài)光源，采用低壓恒流源驅(qū)動(dòng)，因此穩(wěn)定性表現(xiàn)佳。

除了以上3個(gè)指標(biāo)，此外選擇太陽光模擬器，還需要考慮執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，輻照強(qiáng)度范圍，光照方向等技術(shù)要求。

三、其他方面要求

選擇太陽光模擬器，除要考慮應(yīng)用場(chǎng)景、技術(shù)參數(shù)外，還要考慮經(jīng)濟(jì)性和售后支持等方面的因素:

1、經(jīng)濟(jì)性方面

主要是對(duì)照不同種類太陽光模擬器的產(chǎn)品價(jià)格，高性價(jià)比的產(chǎn)品，有利于成本控制，另外，產(chǎn)品的使用壽命，也會(huì)影響到經(jīng)濟(jì)性，比如氙氣燈光源的平均壽命在1000小時(shí)左右，而LED光源的平均壽命一般過10000小時(shí)，同時(shí)相關(guān)配件的維護(hù)換成本也需要考慮。

2、售后支持方面

好的產(chǎn)品使用體驗(yàn)，離不開周到的售后支持，比如產(chǎn)品交付方式，使用過程中的適應(yīng)培訓(xùn)和操作指導(dǎo)，還有對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品維護(hù)。在這方面，陽嘉科技除了有的現(xiàn)場(chǎng)安裝和使用指導(dǎo)，還有7*24小時(shí)的在線支持服務(wù)，并且每半年提供一次的產(chǎn)品校準(zhǔn)，產(chǎn)品故障時(shí)，承諾24小時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理。

太陽光模擬器作為重要的科研儀器，選擇靠譜的產(chǎn)品會(huì)讓科研工作事半功倍，反之則是事倍功半。

詞條
詞條說明
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太陽光模擬器是利用人工光源，通過光學(xué)設(shè)計(jì)和加工，將光源經(jīng)過聚焦、反射、濾波等處理，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬實(shí)現(xiàn)真實(shí)太陽光的光譜分布、輻照度等特性的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。因其突破了各種室外光照測(cè)試環(huán)境的局限，正廣泛應(yīng)用于太陽能電池板測(cè)試、植物生長(zhǎng)研究、材料測(cè)試等領(lǐng)域。在太陽光模擬器中，光源是要組成部分，常用的燈源有鹵光燈、氙燈、LED燈等。其中金屬鹵光燈又叫高強(qiáng)紫外鹵素?zé)?，其發(fā)光原理是金屬鹵化物參與整個(gè)發(fā)光過程中，絕大部

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