LED Simuladores Solares LED: Matrices de longitudes de onda múltiples para igualar el espectro solar AM1.5

Un simulador solar reproduce la luz del sol, su espectro, intensidad, y uniformidad, para que las células y materiales fotovoltaicos puedan probarse bajo condiciones controladas., condiciones repetibles. Un Simulador solar LED Lo hace combinando muchas longitudes de onda LED en una matriz sintonizable que se aproxima al estándar Espectro de referencia AM1.5G aproximadamente 300–1200 Nuevo Méjico (y al SWIR para una clasificación de coincidencia espectral completa). En comparación con las lámparas de arco de xenón que utilizaban tradicionalmente los simuladores, Los LED ofrecen control espectral por canal, vida mucho más larga, salida estable instantánea, y sin calentamiento de la lámpara, Por eso ahora dominan los nuevos equipos de prueba fotovoltaica.. El rendimiento se clasifica en función CEI 60904-9 en tres ejes (coincidencia espectral, uniformidad espacial, estabilidad temporal), produciendo la familiar Clase A/B/C, y “aaa” para lo mejor en los tres.

Cómo funciona un simulador solar LED

El espectro AM1.5G es el estándar terrestre de referencia: la luz del sol llega al suelo en una masa de aire definida, normalizado a 1000 W/m² (“un sol”). no es plano, se eleva a través de lo visible, picos en el verde-rojo, y disminuye a través del infrarrojo cercano con caídas de absorción atmosférica características.

Un simulador de LED reproduce esa forma combinando muchos canales LED de banda estrecha, cada potencia contribuyente en su banda, y equilibrar sus corrientes de accionamiento hasta que la salida sumada coincida con el espectro de referencia banda por banda. Porque cada canal es controlable de forma independiente, el espectro se puede sintonizar, atenuado, e incluso modulado para simular diferentes condiciones (nube, hora del día, espectros espaciales AM0). La matriz está dispuesta y difundida para uniformidad espacial a través del plano de prueba y accionado por una electrónica estable de corriente constante para estabilidad temporal, los otros dos criterios de calificación.

Aplicaciones

Pruebas de células y módulos fotovoltaicos.

El uso principal. Los simuladores miden la eficiencia de una celda o módulo, curva IV, factor de relleno, y coeficientes de temperatura bajo iluminación estandarizada de un solo sol. Preciso coincidencia espectral Importa porque la respuesta de una célula depende de la longitud de onda., un simulador demasiado azul o demasiado rojo sesga la lectura de eficiencia. Las células multiunión y en tándem hacen que esto sea más estricto., ya que cada subcélula responde a una banda diferente, que es donde las matrices de LED de amplio espectro (UV a través de SWIR) ganarse su lugar.

Durabilidad y intemperie de los materiales.

Recubrimientos, textiles, polímeros, y los plásticos se exponen a la luz solar simulada para evaluar la resistencia a los rayos UV, solidez del color, y envejecimiento térmico/ligero. El ultravioleta y las porciones NIR del espectro impulsan la mayor parte de estas pruebas de degradación..

Validación del sistema solar y sus componentes.

Sistemas completos, paneles, inversores, baterias, se someten a pruebas de estrés en condiciones dinámicas, Iluminación de alta intensidad para validar la respuesta en todas las condiciones antes del despliegue en el campo..

Estándares y clases de coincidencia espectral.

Los simuladores solares LED están clasificados en CEI 60904-9 (y las normas ASTM E927 y JIS C relacionadas. 8912) en tres criterios independientes:

• Coincidencia espectral, qué tan cerca coincide la salida con AM1.5G en contenedores de longitud de onda definidos.
• No uniformidad espacial, ¿Qué tan uniforme es la irradiancia a través del plano de prueba?.
• inestabilidad temporal, qué tan estable es la salida a lo largo del tiempo.

Cada criterio se califica A, B, o do, entonces un simulador superior es “aaa” (Clase A en los tres). Los LED hacen que la coincidencia espectral de Clase A sea más factible que el xenón de espectro fijo porque los canales individuales se pueden recortar para llenar o aplanar contenedores., y mantienen la estabilidad temporal fácilmente con un accionamiento de corriente constante.

Por qué los LED reemplazaron a las lámparas de arco de xenón

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Preguntas frecuentes

¿Qué es un simulador solar??

Un simulador solar es un dispositivo que reproduce la luz solar, su espectro, intensidad, y uniformidad, para que las células y materiales fotovoltaicos puedan probarse bajo condiciones controladas., condiciones repetibles en lugar de luz solar real variable. Apunta al espectro de referencia estándar AM1.5G a la intensidad de un sol. (1000 W/m²).

¿Cómo replican los simuladores solares LED la luz solar??

Combinan muchos canales LED de banda estrecha que abarcan desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano. (y SWIR para calificación completa) y equilibrar la salida de cada canal hasta que el espectro sumado coincida con la referencia AM1.5G banda por banda. El control de canal independiente permite la sintonización, oscurecimiento, y simulación de condiciones dinámicas.

¿Qué es el espectro AM1.5??

AM1.5G (“masa de aire 1.5, global”) es el espectro de referencia solar terrestre estándar, la luz del sol llega al suelo a través 1.5 atmósferas, normalizado a 1000 W/m². Es el espectro contra el que están clasificadas las células fotovoltaicas., entonces el trabajo de un simulador es igualarlo.

¿Qué son los simuladores solares Clase A?, B, y calificaciones C?

Según IEC 60904-9, Un simulador se califica según tres criterios., coincidencia espectral, no uniformidad espacial, e inestabilidad temporal, cada uno clasificado A, B, o C. Un simulador clasificado Clase A en los tres se llama “aaa,” el grado más alto. Los simuladores LED alcanzan la coincidencia espectral de Clase A más fácilmente porque se pueden recortar canales individuales.

¿Por qué utilizar LED en lugar de lámparas de xenón en los simuladores solares??

Los LED ofrecen control espectral por canal (entonces construyes la forma AM1.5 en lugar de filtrar una fija), 20,000–Más de 50 000 horas de vida útil frente a ~1000-2000 del xenón, Salida estable instantánea sin calentamiento., y modulación rápida. Las lámparas de xenón tienen picos NIR nítidos que distorsionan la coincidencia espectral y se desvían a medida que envejecen..

¿Qué longitudes de onda necesita un simulador solar LED??

Necesita cobertura en todo el espectro solar.: ultravioleta (~350–400 nm), todo lo visible (400–700 nm), y infrarrojo cercano (700–1100 nm) para la respuesta de las células de silicio, extendiéndose hacia el SWIR (1100–1700 nm) para una clasificación completa de coincidencia espectral IEC y para celdas en tándem/de película delgada que responden más allá del rango del silicio.

¿Pueden los simuladores solares LED probar células multiunión??

Sí, y es una ventaja clave. Las células de unión múltiple y en tándem tienen subcélulas y cada una responde a una banda diferente., por lo que es importante hacer coincidir el espectro en todo el rango. Una matriz de LED de amplio espectro (UV a través de SWIR) con control por canal puede equilibrar las bandas que cada subcélula necesita.

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