一、简介
太阳光模拟器的作用是在实验室条件下提供可控的标准太阳光模拟光源。太阳光模拟器可用于测试任何光敏工艺或材料,广泛应用于包括光生物学,光氧化,光降解,光伏,和光催化等研究领域。传统太阳光模拟器以氙灯、卤素灯等作为光源,其中以氙灯应用蕞为广泛,氙灯是通过电离高压氙气产生电弧从而发光,氙灯可高强度发光且其未经过滤的光谱与标准太阳光光谱相似,实际应用中通过特殊定制的滤光片过滤光谱中尖峰部分从而满足A级光谱匹配度。随着 LED产业的发展成熟,驱动、散热、混光、控制等问题逐步得到解决,LED太阳光模拟器已经逐渐成为太阳光模拟器未来发展的方向。
LED太阳模拟器是指使用LED光源替代传统使用的氙灯作为光源的一种新型LED太阳模拟器,LED光源具有氙弧灯光源不可比拟的可靠性、稳定性、灵活性及长使用寿命等特点。
二、太阳光模拟器选型要点
性能参数是太阳光模拟器选型的核心指标,其中Zui主要的有三个方面:
1.光谱匹配度
光谱匹配度是评价模拟光在光谱范围内,与真实太阳光光谱的匹配程度。根据IEC60904-9标准,太阳光谱划分为6个光谱段,分别在400-500nm、500-600nm、600-700nm、700-800nm、800-900nm和900-1100nm,在这些光谱段中,用百分比表示匹配程度,根据数据偏离情况对模拟器匹配程度进行等级划分A、B、C三个等级,以阳嘉科技提供的YJ-LED-AAA系列的LED太阳光模拟器为例,通过采用LED阵列光源,将6个光谱段对应波长的LED进行矩阵式排列,并支持独立控制辐照强度,经过光谱拟合、混光、均化后,从而实现了A+级的光谱匹配度。
2.辐照空间不均匀性
光照均匀性是太阳光模拟器比较难达到并保持的指标,计算方式是不均匀度=(大辐照度-小辐照度)/(大辐照度+小辐照度)×。表现不佳的太阳光模拟器会给实验带来错误的结果,比如在太阳能电池检测中,曾出现过因工作面积上存在强光点,使被测电池效率数据产生误差,并导致电池分级错误。而LED太阳光模拟器可以很好解决这一问题,阳嘉科技的LED太阳光模拟器,在光源驱动时,独立控制的LED阵列光源减小了因LED 差异导致的有效辐照面上的辐照不均度,从而实现A级均匀性等级指标。
3.辐照时间不稳定性
辐照稳定性要求太阳光模拟器的输出光束,可以长时间保持稳定的辐照度,这是很多科研实践获取准确数据的前提。传统的氙气灯,因需要高压启动,长时间使用后,功率会存在一定程度的衰减,甚至出现灯泡失效的状态,而使用LED作为光源的LED太阳光模拟器,是固态光源,采用低压恒流源驱动,稳定性表现更佳。
除了以上3个指标,选择太阳光模拟器,还需要考虑执行标准,辐照强度范围,光照方向等技术要求。
由武汉阳嘉科技研发生产的YJ-LED-AAA系列LED太阳光模拟器属于小型LED太阳模拟器,由于AAA级LED太阳光模拟器本身体积较小,测试过程不受环境、气候、时间等因素影响,从而避免了室外测量的各种因素限制,广泛应用于太阳能电池特性测试,光电材料特性测试,生物化学相关测试,光学催化降解加速研究,皮肤化妆用品检测和环境研究等。
三、产品特点
1、符合IEC 60904-9,JIS 8904-9和ASTME927-10关于光谱匹配度,辐射空间均匀性和时间不稳定性的要求。
2、新一代LED光路与温控技术,设备运行稳定可靠。
3、采用进口大功率LED芯片,配备创新研发的光学组件,辐照稳定,寿命更长。
4、独立光谱控制,在350nm~1150nm光谱范围内,根据IEC60904-9标准分为6个光谱段,每个光谱段均可独立调节控制。可适应各种规格的太阳能电池测试需求。
5、7寸LCD触摸屏控制,图形化界面操作,操作快捷方便。
6、具有10000小时的LED寿命,不再需要更换昂贵且危险的灯泡。
7、具有LED电路自检功能,可随时检测电路的状况,掌握设备工作状态。
8、具有实时温度监测功能,自动调节设备的散热能效,确保设备稳定工作。
9、支持5种闪光方案设置,且可实现无缝切换,适用不同的测试需求。
10、配有CAN总线、RS232和RS485接口,可与外部测试设备互联,实现远端控制。
三、LED光源的应用优势
1、低使用成本
氙灯使用寿命一般在1000小时左右,在实际使用中高电压高电流冲击下灯丝闪光几万次以后就发黑老化效率降低需要更换。LED使用寿命超过10000小时,使用寿命不受闪烁次数影响。
在商业上氙灯占据了过去20年的太阳能模拟器市场,其技术已经高度成熟,氙灯在前期购买成本相对便宜,考虑在设备整体使用生命周期内结合氙灯耗材购买成本、设备运行成本、维护和安全性处置成本,氙灯光源的太阳能模拟器整体成本仍然要比LED光源太阳能模拟器要高。
2、光强、光谱、闪烁频率准确可控
LED太阳能模拟器采用多组不同波长LED灯珠组成的光源系统,每组灯珠采用独立的恒流源控制,可准确控制光强、光谱与闪烁频率并保持长时间稳定,可以配置为在宽动态范围内以连续,闪光或脉冲模式工作,保持所需的光谱分布,满足客户对不同测试方案的需求。
3、光源稳定性与可靠度
LED的发光原理是发光材料电致发光,工作电压一般在5V、工作电流在3A,LED是一种全固态光源,光谱范围覆盖350~1150nm全太阳光光谱,通过不同光谱LED灯珠的有机组合及恒流源准确控制使其能完-全支持AM1.5G光谱要求,基于LED单色性强的特点其光谱能长期保持稳定。
LED还可以承受更高的环境工作条件,可以使用软件来维持太阳模拟器在整个使用寿命期间的一致输出,从而可以延长使用寿命。
对LED发光性能影响的是发热,LED本质是一种发光芯片,其散热方式跟普通芯片相同,只要将LED贴在强导热材料上,就可以很好的实现散热。只要具备良好的散热机制,LED可以常亮工作,自身发热对其发光性能和使用寿命影响较小,性能周期曲线变化相对平缓。在50摄氏度下,10000小时几乎没有损耗,在80000小时尚能具有90%的输出能力。LED应用范围从短脉冲发光到持续常亮发光都能适应,其成本增加微乎其微。
4、使用安全性
LED是一种发光芯片,没有爆照风险。LED为全固态电源,没有灯丝、玻璃罩等,相对氙灯能承受更大震荡。
5、简化的系统构成
LED作为照明光源使用已经相当普遍,市面上已经有高度成熟且稳定的LED电源驱动系统,LED本身发热量较小,只需要通过散热风扇外加导热片即可实现良好散热,LED光源体积小巧,可有-效减小设备体积。
从电气角度来看,LED在低电压下工作时,它们也比氙灯更节能,从而使它们在电气上更简单,更安全。
四、应用范围
太阳能电池特性测试
光电材料特性测试
生物化学相关测试
光学催化降解加速研究
皮肤化妆用品检测和环境研究等
五、售后服务
保修期: 1年
是否可延长保修期: 是
现场技术咨询: 有
免费培训: 免费培训
免费仪器保养: 半年校准一次
保内维修承诺: 一年保修
报修承诺: 24小时到达设备现场