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太阳模拟器,太阳光模拟器,太阳能模拟器,Solar Simulator

加拿大Sciencetech公司自1985年以来,sciencetech(SCI)公司就开始在加拿大设计和制造光学光谱仪器。这23年来,我们所提供的仪器已使用在许多应用领域,包括光伏太阳能,医学研究,生物技术,空间科学,分析化学,材料研究,药理学,航空航天,食品科学,环境和学术研究。

Sciencetech公司最新产品太阳模拟器是国际领先的科学模拟太阳光光谱的仪器。太阳模拟器通常用于可控人工阳光是必需的科学研究和过程控制方面,如光生物学,材料测试,照片平版印刷,太阳能电池测试和化妆品的测试。Sciencetech公司主要专长于以下4种类型的太阳模拟器:SCI完全反射太阳模拟器, SCI高度准太阳模拟器,SCI太阳能电池测试太阳能模拟器, SCI化妆品测试太阳模拟器。

SCI完全反射太阳模拟器的设计独特性,使其比同行类相同功率的太阳模拟器效率高出30 %。传统的太阳模拟器是利用聚焦透镜和扩散器以达到均匀,但这样的设计会损失一部分能量。SCI完全反射太阳模拟器利用镜子来折叠光,这种独特的设计使能量损失降低到最少。在使用相同功率灯的前提下,SCI太阳模拟器SS150能提供高于其他公司模拟器输出功率1.3倍的功率。并且所有SCI太阳模拟器都可以根据客户需要来升级和提高。我们所有设计都能达到ASTM E927 - 05 ( 2005 )和IEC 904-9 ANSI一流AAA的标准。

Sciencetech太阳模拟器主要包括如下型号:SF150(图左上1) 150W平行太阳光模拟器,SS150(图左上3)150W全反射太阳光模拟器,SS-KW(图左上2)高功率全反射太阳光模拟器,SFR(图左下1)超高准直Fresnel透鏡太阳光模拟器,SSUV(图左下2)高功率全反射太阳光模拟器

产品特性:

Ø         基于最大透光率的全反射光率设计,有效利用光能

Ø         高均匀光束,在目标区域可达2%,已校准大气太阳光率片

Ø         满足太阳能电池测试 ASTM E927-91和IEC-904-9 AAA标准

Ø         可选配高寿命灯泡,可调超稳定电源及内置式光源启动装置

Ø         可配和电子及光学仪器进行光电材料的I/V曲线及QE测量

 

主要参数:

光斑尺寸:1”-15”

光斑能量:0.5-8个太阳(据光斑大小以及所选AM滤光片而定,请联系销售工程师提供具体解决方案)

光斑均匀性*2% 符合ASTM CLASS A标准

光谱符合性*:采用AM0,AM1.0,AM1.5D,AM1.5G,AM2.0滤光片,ASTM CLASS A标准

光源稳定性*+/-0.55% 优于 CLASS A标准 2%


高性能太阳光模拟器,达Class A 级,最大1.5个太阳常数,广泛用于太阳能电池研究、性能评价以及 光电化学反应等领域。
主要特点
1,采用高强度150W氙弧灯,比传统500W氙弧灯提高50%;灯源寿命达1500小时;
2,可以任意调节照射方向以及灯的位置;
3,照光面积达6cm×6cm照光面积(平行光源);最大60 cm2(非平行光源);
4,可选配帕尔贴样品温控台、电压电流检测系统(I-V analyzer)及相关软件用于太阳能电池性能评价;
5,染敏太阳能电池专用I-V记录分析软件;
6,配有照射时间计时器;
7,可连续控制照射强度;     

太阳模拟器作为光源,在某中意义上说,可以等同于太阳光源,可以模拟太阳光照射。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。
太阳模拟器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,环境研究等。

一、太阳模拟器特性:
1. 可以实现不同光照面积测试,从2inch×2inch到8inch×8inch不等。
2. 可以达到A类标准。
3. 寿命长,实用性更强。
4. 采用温度监控、内部自锁等,测试过程更加安全。

二、太阳模拟器评定标准:
1.光谱匹配
光谱匹配标准规定了太阳模拟器在六个光谱范围内的积分百分比,太阳模拟器的光谱偏差必须在相应的标准规定的范围内。A类标准规定在75%到125%之间。
为了是太阳模拟器光谱匹配达到相应的标准,可以采用合适的滤光片,合适的滤光片可以将没有经过任何处理的灯光重新进行整合,改变其光谱分布,达到相应的标准要求。
2.辐射空间均匀性
对于太阳模拟器来说,工作区域辐射均匀性是最难实现的。辐射不均匀就有可能导致得出错误的太阳能电池效率,影响太阳能电池的封装。A类太阳模拟器将这中影响降低到了最小,辐射均匀性严格控制在±2%以内。
3.时间稳定性
太阳模拟器输出光的时间稳定性是为了保证光强的波动不会影响太阳能电池效率的测量。光密度控制系统可以将太阳模拟器的光强波动控制在1%以内,即使没有光密度控制系统,同样可以达到相应的标准。

三、太阳模拟器关键组成:
1. 光室
光室为氙灯提供了一个安全的空间,在光室里面有安全自锁系统,用来保证操作的安全性和系统的安全。积分器风扇和滤光片风扇用来保证光学器件的正常运转,并维持光室的温度。
2. 快门
在太阳模拟器内部有一个稳定的快门,用来控制工作环境,该快门可以实现1000000次开关,实际工作中甚至更多。该快门开关时间只用200ms,可以通过接触控制、逻辑输入控制,也可以通过按钮开关进行直接控制。
3. 氙灯
采用连续发光系统,从而避免了脉冲式氙灯光源受到太阳能电池材料响应时间的限制,氙灯为无臭氧短弧氙灯。
4. 1.5G滤光片
同时采用1.5G滤光片和氙灯就可达到A类太阳模拟器标准。
5. 电源
高品质电源可以为氙灯提供稳定的功率,并且可以检测氙灯的寿命。当氙灯寿命接近结束的时候,建议更换氙灯,否则将有可能会影响光谱特性。
本标准规定了AM0AM1.5太阳光谱辐照度分布的太阳模拟器的通用技术要求及其级别和类别的划分。


产地;加拿大

Sciencetech公司最新产品太阳模拟器是国际领先的科学模拟太阳光光谱的仪器。太阳模拟器通常用于可控人工阳光是必需的科学研究和过程控制方面,如光生物学,材料测试,照片平版印刷,太阳能电池测试和化妆品的测试。Sciencetech公司主要专长于以下4种类型的太阳模拟器:SCI完全反射太阳模拟器, SCI高度准太阳模拟器,SCI太阳能电池测试太阳能模拟器, SCI化妆品测试太阳模拟器。

 

SCI完全反射太阳模拟器的设计独特性,使其比同行类相同功率的太阳模拟器效率高出30 %。传统的太阳模拟器是利用聚焦透镜和扩散器以达到均匀,但这样的设计会损失一部分能量。SCI完全反射太阳模拟器利用镜子来折叠光,这种独特的设计使能量损失降低到最少。在使用相同功率灯的前提下,SCI太阳模拟器SS150能提供高于其他公司模拟器输出功率1.3倍的功率。并且所有SCI太阳模拟器都可以根据客户需要来升级和提高。我们所有设计都能达到ASTM E927 - 05 ( 2005 )和IEC 904-9 ANSI一流AAA的标准。

 

Sciencetech太阳模拟器主要包括如下型号:SF150(图左上1) 150W平行太阳光模拟器,SS150(图左上3)150W全反射太阳光模拟器,SS-KW(图左上2)高功率全反射太阳光模拟器,SFR(图左下1)超高准直Fresnel透鏡太阳光模拟器,SSUV(图左下2)高功率全反射太阳光模拟器

产品特性:

u           基于最大透光率的全反射光率设计,有效利用光能

u           高均匀光束,在目标区域可达2%,已校准大气太阳光率片

u           满足太阳能电池测试 ASTM E927-91和IEC-904-9 AAA标准

u           可选配高寿命灯泡,可调超稳定电源及内置式光源启动装置

u           可配和电子及光学仪器进行光电材料的I/V曲线及QE测量

 

主要参数:

光斑尺寸:1”-15”

光斑能量:0.5-8个太阳(据光斑大小以及所选AM滤光片而定,请联系销售工程师提供具体解决方案)

光斑均匀性*:2% 符合ASTM CLASS A标准

光谱符合性*:采用AM0,AM1.0,AM1.5D,AM1.5G,AM2.0滤光片,ASTM CLASS A标准

光源稳定性*:+/-0.55% 优于 CLASS A标准 2%


  
本标准适用于太阳光伏能源系统用稳态太阳模拟器。

2 引用标准

       GB 191 包装储运图示标志

       GB 2297 太阳光伏能源系统术语

3 产品分类

3.1 太阳模拟器级别

       太阳模拟器的级别由它的各个单项技术指标的最低级别确定,划分为ABC在个级别,见表1

 

2标准光谱辐照度相对分布

波长间隔

μm

 占有效波段内总辐照度的百分比

AM0条件

(有效波段0.3~1.1

μm

AM1.5条件

(有效波段0.4~1.1)

μm

0.3~0.4

9.4

——

0.4~0.5

18.5

18.5

0.5~0.6

16.6

20.1

0.6~0.7

15.8

18.3

0.7~0.8

12.8

14.8

0.8~0.9

10.2

12.2

0.9~1.1

14.7

16.1

3.2 太阳模拟器类别

       按有效辐照面特征尺寸大小,太阳模拟器分为五个类别,见表3所示。

3太阳模拟器的类别                          mm

类别

1

2

3

4

5

有效辐照面特征尺寸

L50

50L100

100L300

300L500

L500

3.3 型号与标记

       太阳模拟器标记由产品名称、技术特性两部分组成。

       产品名称部分由两个字符表示:TM表示太阳模拟器。

       技术特性部分则以下三部分组成:

  第一部分为:12345中的某一个数字,表示类别;

  第二次部分:ABC中的某一个字母,表示级别;

  第三部分为01.5 ,表示太阳模拟器可提供AM0AM1.5太阳光谱辐照度分而,当可提供AM0AM1.5两种太阳光谱辐照度分布时,这部分字符为0(1.5)

示例:12A级具有AM1.5太阳光谱辐照度分布的太阳模拟器:

     TM2A1.5

示例23B级具有AM 0AM1.5两种太阳光谱辐照度分布的太阳模拟器:

     TM3B0(1.5)

4技术要求

       在温度为5~35℃,相对湿度小于75%,无腐蚀性气体的环境中,在电源电压波动不超过±10%的条件下,太阳模拟顺的电器性能应满足有关标准的规定,技术要求应符合以下规定。

4.1 总辐照度

  在AM0条件下,太阳模拟器的总辐照度应在 0.8~1.2个太阳常数的范围内可调。

  在AM1.5条件下,太阳模拟器的总辐照度应在 800~1200W/m2的范围内可调。

4.2 光谱辐照度分布

       测试航天用太阳电池的太阳模拟器,输出的光谱辐照度分布应与AM0太阳光谱辐照度分布相匹配。

       测试地面用太阳电池的太阳模拟器,输出的光谱辐照度分布应与AM1.5太阳光谱辐照度分布相匹配。

       这两种匹配的失配误差应符合表1和表2中的规定。

4.3 有效辐照面

       在整个辐照面内,辐照度均匀分布的辐照范围只是其中的一部分,这部分均匀辐照范围用有效辐照面的特征尺寸表示。

4.3.1 有效辐照面的特征尺寸

       有效辐照面的特征尺寸:圆形有效辐照面用它的直径表示;正六边形有效辐照面用它的内切圆直径表示;矩形有效辐照面用它的对角线表示。

       有效辐照面的特征尺寸应符合表3的规定。

4.3.2 有效辐照面特征尺寸的百分比

       有效辐照面特征尺寸的百分比用有效辐照而后的特征尺寸占整个辐照面对应尺寸的百分比表示。

4.3.3 有效辐照面位置

       有效辐照面位置由太阳模拟器的制造厂家设计时给定,也可按照用户需要,事先协商后确定。

4.4 辐照不均匀度

       在有效辐照面的整个范围内,辐照度随位置变化的最大相对偏差,用辐照不均匀度表示。

       辐照不均匀度用式(1)计算:

 

式中:Emax——有效辐照面全部范围内测得的最大辐照度,W/m2

Emin——有效辐照面全部范围内测得的最小辐照度,W/m2

   在光束输出方向上,到有效辐照面±10mm的距离范围内,垂直于光束输出方向的每个辐照面上的辐照不均匀度,都应符合表1的规定。

4.5 辐照不稳定度

  在有效辐照面内任意给定位置上,在规定的时间间隔内,辐照度随时间变化的最大相对偏差,用辐照不稳定度表示,并应符合表1 的规定。

  辐照不稳定度用式(2)计算:

 

式中:E’max——在有效辐照面的给定的位置上,在规定的时间间隔内测得的最大辐照度,W/m2

E’min——在有效辐照面的给定的位置上,在规定的时间间隔内测得的最小辐照度,W/m2

5 试验方法

5.1 总辐照度

       总辐照度用不确定度为2%的绝对辐射计测量,根据需要也可以用二级太阳电池测试。

5.2 光谱辐照度分布

5.2.1 仪器与设备

       单色仪;

       光谱辐照度工作标准灯。

5.2.2 方法提要

       测试太阳模拟器输出光的光谱辐照度分布,计算有效波段内的总辐照度并归化为100,计算归化条件下各波长间隔内的光谱辐照度相对分布及其与标准光谱辐照度相对分布(表2)的失配误差。

5.3 有效辐照面

       有效辐照面的位置和特征尺寸大小的测量精确度不大于2 mm

5.4 辐照不均匀度

5.4.1 仪器与设备

       检测器,一般为硅太阳电池,并应工作在它的线性范围之内,X-Y记录仪,0.5级。

5.4.2 方法提要

       检测器沿着有效辐照面内选定的特征方向连续扫描,将在各点接收到的光辐射转换为电信号输出给X-Y记录仪,被记录下来的电信号大小表征该测试(扫描)方向上相应各点的辐照度大小。

       依次扫描各个特征方向,并找出最大、最小辐照度,由式(1)计算有效辐照面内的辐照不均匀度。

5.4.3检测器口径

       检测器口径不大于5mm

       检测器在有效辐照面内的任何位置上,都应无遮拦地接受到入射在该位置上的全部光辐射。


太阳光模拟器
     l
提供一个与太阳光光谱匹配的光源,用于科研和生产测试。包括光伏电池,材料测试,化妆品,生物医学等,


l
Class A and Class B 多种规格级别

l
全太阳光谱,或者UV紫外型

l
150瓦到1600瓦,辐照面积从1.3英寸到10*10英寸大小

l
高均匀性和准直输出

l
各种气团滤波器和带通滤波器用以模拟各种自然环境

l
可靠,稳定,享誉盛誉!在连续照射式的太阳光模拟器市场占有60%以上的市场份额!

太阳光模拟器组成
主要有高精密和高稳定性电源,大功率氙灯;椭圆反射器;平面反射镜;光积分器;快门;光谱校正滤波片;准直透镜等部件组成。

太阳光模拟器选择考虑因素
三个主要因素:
1、与太阳光的光谱匹配程度(主要是指与国际标准规定的太阳光谱);
2、辐照均匀性;
3、辐照的强度稳定性
例如:A级太阳光模拟器的上述三个指标分为为光谱匹配度0.75-1.25;均匀性变动小于2%,稳定性好于2%
可选附件的选择
l
光功率测试仪器,光谱测试仪器;分光辐射度计

l
各种滤波片用来模拟各种环境下的太阳光谱

l
聚焦子系统,可使单位面积光强增加7倍,用于加速测试

l
曝光控制器,闭环反馈装置,稳定输出,可设置曝光时间等

l
强光/紫外防护设备;

  各种附件用以完善试验条件,!
阳光模拟器的国际标准如下:

IEC 904-9 Solar Simulator Performance Requirements


JIS C 8912-1989


ASTM E927-05


l
IEC 904-9 Solar Simulator Performance

       性能参数




Class A


Class B



Class C

       光谱匹配度 (fraction of ideal percentage)
0.75 - 1.25
0.6 - 1.4

0.4 - 2.0

       辐照非均匀性


2%


5%




10%

       时间不稳定性


0.5%STI
2%STI

10%STI

                                           2%LTI
5%LTI
10%LTI

STIShort term instability of irradiance
LTILong term instability of irradiance

l
JIS C8912 Solar Simulator Performance

性能参数

Class A

Class B
Class C

       光谱匹配度 (fraction of ideal percentage)
0.75 - 1.25
0.6 - 1.4

0.4 - 2.0

       辐照非均匀性

≤±2%


≤±3%

≤±10%

       时间不稳定性

≤±1%

≤±3%

≤±10%


l
ASTM E927-05 Solar Simulator Performance

性能参数

Class A

Class B
Class C

       光谱匹配度 (fraction of ideal percentage)
0.75 - 1.25
0.6 - 1.4

0.4 - 2.0

       辐照非均匀性

2%


5%

10%

       时间不稳定性

2%



5%


10%


每个标准的最高级别的定义是相同的,其他级别的定义则有所差别。而且每种标准的测量方法也有差别,这个以后会讨论到。下表则说明了各个标准对于最高级别的定义。
国际组织对于最高级别(Class A)的定义:



Organization

       性能参数




IEC

JIS

ASTM

       光谱匹配度

0.7 - 1.25


0.7 - 1.25

0.7 - 1.25

       辐照非均匀性

≤±2%

≤±2%

≤±2%

       时间不稳定性
≤±2%

≤±1%

≤±2%


为什么要选择Class A

光谱匹配度:确保试验环境与现实环境相一致,消除每批次试验的可变性。
辐照均匀性:最小化“热点”,使电池的效率测试更可靠。

时间不稳定性:为了保证光强的波动不会影响太阳能电池效率的测量,尤其是对于电源为电弧等的。
 
 

太阳光模拟器的分级标准

现提供几个国际组织对太阳光模拟器的分级标准的资料供你参考。不同级别的太阳光模拟器价格相差是很大的,其中以3A级别的价格最高(我所说的3A是指符合三个国际组织对A级标准的太阳光模拟器的定义,很有趣的是有的公司竟然将太阳光模拟器的名字起做3A,真是滥竽充数)。
提请注意:很多公司的太阳光模拟器宣称符合某项国际组织标准,但是实际上和国际标准一对照,却是不符合的,或者拿旧的标准来说事,而不符合该标准最新版本的定义。
 

常见问题:
大概价格?
150W的,B级的1万美金左右,A级的也要2万美金。

排序方式-

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