Солнечный симулятор воспроизводит солнечный свет, его спектр, интенсивность, и единообразие, поэтому фотоэлектрические элементы и материалы можно тестировать под контролем, повторяемые условия. Ан Светодиодный солнечный симулятор делает это путем объединения многих длин волн светодиодов в настраиваемую матрицу, которая приближается к стандартной Эталонный спектр AM1.5G примерно поперек 300–1200 нм (и в SWIR для полной классификации спектрального соответствия.). По сравнению с ксеноновыми дуговыми лампами, которые традиционно использовались в симуляторах, Светодиоды обеспечивают поканальный спектральный контроль, гораздо более долгая жизнь, мгновенный стабильный выход, и нет прогрева лампы, именно поэтому они сейчас доминируют в новом фотоэлектрическом испытательном оборудовании. Производительность оценивается по МЭК 60904-9 по трем осям (спектральное совпадение, пространственная однородность, временная стабильность), давая знакомый класс A/B/C, и “ААА” к лучшему во всех трёх.

Как работает светодиодный солнечный симулятор

Спектр AM1.5G является стандартным наземным эталоном.: солнечный свет, достигающий земли при определенной воздушной массе, нормализовано до 1000 Вт/м² (“одно солнце”). Это не плоско, оно поднимается сквозь видимое, пики в зелено-красном цвете, и заканчивается в ближнем инфракрасном диапазоне с характерными провалами атмосферного поглощения..

Имитатор светодиодов воспроизводит эту форму, комбинируя множество узкополосных светодиодных каналов., каждая вносящая вклад сила в своей полосе, и балансируют их токи возбуждения до тех пор, пока суммарный выходной сигнал не будет соответствовать полосе за полосой эталонного спектра.. Поскольку каждый канал управляется независимо, спектр можно настроить, затемнен, и даже модулируется для имитации различных условий (облако, время суток, Космические спектры AM0). Массив организован и распределен для пространственная однородность через испытательную плоскость и управляется стабильной электроникой постоянного тока для временная стабильность, два других критерия оценки.

Приложения

Тестирование фотоэлектрических элементов и модулей

Основное использование. Симуляторы измеряют эффективность ячейки или модуля, IV-кривая, коэффициент заполнения, и температурные коэффициенты при нормированном освещении одним солнцем. Точный спектральное совпадение имеет значение, потому что реакция клетки зависит от длины волны, симулятор, который имеет слишком синий или слишком красный цвет, искажает показания эффективности. Многопереходные и тандемные ячейки делают это более строгим., поскольку каждая субячейка реагирует на отдельный диапазон, вот где светодиодные матрицы широкого спектра (УФ через SWIR) заслужить свое место.

Устойчивость материалов и атмосферные воздействия

Покрытия, текстиль, полимеры, и пластмассы подвергаются воздействию искусственного солнечного света для оценки устойчивости к ультрафиолетовому излучению., стойкость цвета, и термическое/световое старение. The УФ и NIR-части спектра определяют большую часть этих испытаний на деградацию.

Проверка солнечной системы и компонентов

Полные системы, панели, инверторы, батарейки, проходят стресс-тестирование в динамических условиях, освещение высокой интенсивности для проверки реакции в различных условиях перед развертыванием в полевых условиях.

Стандарты и классы спектрального соответствия

Светодиодные солнечные имитаторы относятся к категории МЭК 60904-9 (и соответствующие ASTM E927 и JIS C. 8912) по трем независимым критериям:

• Спектральное совпадение, насколько близко выходной сигнал соответствует AM1.5G в определенных интервалах длины волны.
• Пространственная неоднородность, насколько равномерно освещенность по всей испытательной плоскости.
• Временная нестабильность, насколько стабилен результат с течением времени.

Каждый критерий оценивается А, Б, или С, так что лучший симулятор “ААА” (Класс А на всех трёх). Светодиоды делают спектральное соответствие класса А более достижимым, чем ксенон с фиксированным спектром, поскольку отдельные каналы можно обрезать для заполнения или выравнивания ячеек., и они легко сохраняют временную стабильность благодаря приводу постоянного тока..

Почему светодиоды заменили ксеноновые дуговые лампы

Tech-led поставляет УФ, видимый, ИК/БИК, и СВИР Светодиодные излучатели, используемые для создания многоволновых имитаторов. Для выбора компонентов, таблицы данных, и образцы, связаться с Tech-led Engineering.

Часто задаваемые вопросы

Что такое солнечный симулятор?

Солнечный симулятор – это устройство, воспроизводящее солнечный свет., его спектр, интенсивность, и единообразие, поэтому фотоэлектрические элементы и материалы можно тестировать под контролем, повторяемые условия вместо переменного реального солнечного света. Он нацелен на стандартный эталонный спектр AM1.5G с интенсивностью одного солнца. (1000 Вт/м²).

Как светодиодные солнечные симуляторы имитируют солнечный свет?

Они сочетают в себе множество узкополосных светодиодных каналов, охватывающих УФ и ближний инфракрасный диапазон. (и SWIR для полной оценки) и сбалансируйте выход каждого канала до тех пор, пока суммарный спектр не будет соответствовать эталонному диапазону AM1.5G за диапазоном.. Независимое управление каналами позволяет настраивать, затемнение, и моделирование динамических условий.

Что такое спектр AM1.5??

АМ1.5Г (“воздушная масса 1.5, глобальный”) это стандартный земной эталонный спектр Солнца., солнечный свет достигает земли через 1.5 атмосфера, нормализовано до 1000 Вт/м². Это спектр, на который рассчитаны фотоэлектрические элементы., поэтому задача симулятора – соответствовать ему.

Что такое солнечный симулятор класса А, Б, и рейтинг C?

Под МЭК 60904-9, симулятор оценивается по трем критериям, спектральное совпадение, пространственная неоднородность, и временная нестабильность, каждый с рейтингом А, Б, или С. Симулятор класса А по всем трем называется “ААА,” высшая оценка. Светодиодные симуляторы легче достигают спектрального соответствия класса А, поскольку отдельные каналы можно обрезать..

Зачем использовать светодиоды вместо ксеноновых ламп в солнечных имитаторах?

Светодиоды обеспечивают поканальный спектральный контроль (поэтому вы строите форму AM1.5, а не фильтруете фиксированную форму), 20,000Срок службы –50 000+ часов против ~ 1 000–2 000 часов для ксенона, мгновенный стабильный выход без прогрева, и быстрая модуляция. Ксеноновые лампы имеют резкие пики в ближнем ИК-диапазоне, которые искажают спектральное соответствие и дрейфуют по мере старения..

Какие длины волн нужны светодиодному солнечному имитатору?

Требуется покрытие всего солнечного спектра.: УФ (~350–400 нм), полностью видимый (400–700 нм), и ближний инфракрасный диапазон (700–1100 нм) для реакции кремниевых клеток, простирающийся в SWIR (1100–1700 нм) для полного соответствия спектру IEC и для тандемных/тонкопленочных элементов, которые реагируют за пределами кремниевого диапазона.

Могут ли светодиодные солнечные симуляторы тестировать многопереходные элементы??

Да, и это ключевое преимущество. Многопереходные и тандемные ячейки имеют подячейки, каждая из которых реагирует на разные полосы., поэтому совпадение спектра по всему диапазону имеет значение. Светодиодная матрица широкого спектра (УФ через SWIR) с поканальным управлением может сбалансировать полосы, необходимые каждой подсоте.

Связанные руководства

• Руководство по промышленным УФ-светодиодам, УФ часть спектра
• Руководство по светодиодному освещению SWIR, расширение спектрального соответствия за пределы кремния
• Руководство по длине волны светодиода: От УФ до инфракрасного, карта полного спектра
• Освещение машинного зрения, родственное многоволновое освещение