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太阳光模拟器

  • 太阳/日光模拟器是一种模拟太阳/日光照射的设备。由于太阳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。

    太阳模拟器通常以氙弧灯作为光源,使用反射镜,滤光片和其它光学器件使得到的光束在光照匹配度、辐照不均匀性、辐照不稳定度 三个主要特征符合规定的国际标准(通常有ASTM,IEC和JIS三个不同的标准)。根据太阳模拟器的在这三个特征上的不同表现,可将 其分为等级A、等级B和等级C;其中等级A优,等级B次之,等级C差。具体请参见下表(依据ASTM标准)。

    等级

    光谱匹配度

    辐照不均匀度

    辐照不稳定性

    A

    0.75-1.25

    2%

    ≤2%

    B

    0.6-1.4

    5%

    ≤5%

    C

    0.4-2.0

    10%

    ±10%

    下面我们简单介绍下光束的三个主要特征。 

    光谱匹配度:用来描述太阳模拟器的光谱(每个波长上的功率分布)与真实太阳光谱的接近程度。通常,太阳光要穿过大气层到达地面,而大气层对阳光是有影响的,比如不同波长的光被大气层中气体分子吸收速率不同,对反射、折射、散射等等的影响也不同;地球上不同纬度地方,太阳光的入射角度不同,使阳光在大气层中的路径长度不一,对阳光的影响程度也是不同。综上这些原因造成了 太阳光谱和强度在地表不同地方的差异。因此,我们需要为太阳模拟器选取不同AM滤光片来使其发出来的光束更加接近所选地的阳光。比如,选取AM 0来模拟太空中的阳光,选取AM1.5G来模拟中纬度地区的阳光等。

    具体请参见下表。

    名称

    使用条件

    强度 mW/cm2

    使用频率

    AM0

    外太空

    137

    经常使用

    AM1

    赤道及其附近热带区域

    100

    不常使用

    AM1.5G

    中纬度地区,如欧洲,美国,中国,韩国,日本,印度北部,

    南非,澳大利亚等

    100

    频繁使用

    AM1.5D

    中纬度地区,只考虑穿过大气层的部分光束,忽略被大气层散

    射效应影响的那部分光束

    93

    不常使用

    AM2.0

    高纬度地区,如北欧

    71

    不常使用

     

    辐照不均匀度:描述模拟器光束辐照度在空间上的均匀程度。真实的阳光辐照度在空间分布非常均匀,但人造的光源并不都是如此。

    辐照不稳定性:描述模拟器光束辐照度在时间上的稳定性。真实的阳光辐照度在一段(短)时间内是非常稳定的。 所有Sciencetech生产设计的太阳能模拟器均满足ASTM标准,也可以根据需要更改,使其满足IEC或者JIS标准,或按照您的特殊要求订制。如需更多信息请随时联系我们。

    虽然ASTM没有规定,但光束的准直性,即光束的平行程度也是一个非常重要的指标。散射角半角越小,光束越平行,准直性越好。在自然界中,没有真正完全平行(散射角半角为0°)的光束,真实太阳光的散射角半角为0.25°,通常被认为是平行的。Sciencetech 的高准直太阳模拟器系列的光束的散射角半角仅为0.35°,非常接近真实的阳光—这对于那些依赖于高效多结光伏电池的测试是非常重要,因为这些电池对光束的准直性十分敏感。

     

    太阳/日光模拟器主要有以下几款:稳态太阳模拟器,脉冲太阳模拟器,IPCE/QE 量测系统,及附件。

     

    一、稳态太阳模拟器

     

    1、紧凑型系列

    高性价比。辐照面积可达 50 mm × 50 mm。等级可达 AAA。 SLB系列有非常好的辐照均匀性及UV穿透率。 适合对准直度有较高的用户 (发散角 半角1°)。

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    2、小型工作站系列

    辐照面积可达 60 mm × 60 mm.

    AAA等级,垂直光路,降低光损 耗。工作站包括:AM1.5G滤光片,自动快门,垂直系统,触屏电源等。

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    3、光纤系列

    光纤输出,更加灵活,便携。辐照面积可达 50 mm × 50 mm。AAA等级。辐照强度可调, 上限可达12 suns。

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    4、全反射系列

    全反射光路,没有色差。辐照面积可达直径200 mm。发散角半角2-3°

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    5、超高效太阳模拟器系列

    超高光电转化效率。全反射光路,没有色差。 辐照面积可达 300 mm × 300 mm。AAA等级。垂直光路。模拟器包括, AM1.5G 滤光片, 自动快门,触屏电源。 可升级选项为: 水平光路, 样品检测室,可调节工作平台,AM滤光片调节齿轮等。

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    6、大辐照面积、高准直模拟器系列

    超高准直光束,发散半角仅0.35°。等级 AAA。辐照面积从直径300 mm—650 mm。支持AM0滤光片。针对无尘室设计,光路、光谱匹配度可调。

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    二、脉冲太阳模拟器

     

    PSS 系列:

    辐照面积上限可达 2 m × 2 m 。等级 AAA。高效单一光源。

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    三、IPCE/QE 量测系统

     

    PTS 系列:“一站式”解决方案,满足一切量子测量需求。

    PTS-1系列:测量光谱灵敏度。

    PTS-2系列:测量外量子效率。内量子效率可供选择。

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    四、附件

     

    各种滤光片 滤光片控制齿轮 快门 样品检测室

    反射镜及其它配件配件

    I-V 测试系统 电池托盘 探针台

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太阳/日光模拟器是一种模拟太阳/日光照射的设备。

型号:稳态太阳模拟器,脉冲太阳模拟器,IPCE/QE 量测系统,附件

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