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什么是太阳能模拟器?

发布时间:2023-01-30 阅读数: 916

近年来,随着太阳能应用的深入,有关太阳能利用、转化的相关产品特别是太阳能电池板的使用量也在不断增加。 以往这些产品都是在自然环境下进行测试,但由于受气候条件的限制,存在测试周期长、数据重复性差等缺点。

太阳模拟器是模拟太阳光谱和光强的光源设备,在高精度拟合太阳光谱分布的前提下,可以实现不同的太阳辐射量等条件,满足测试研究对太阳辐射的特殊需要。 使用太阳能模拟器可以克服气候多变性带来的不便,全年24小时在室内测试太阳能产品。

发展历程

20世纪60年代初,国外开始了太阳能模拟器的研究。 美国最先建造了同轴太阳能模拟器,随后苏联、法国、德国相继制定了日光辐射试验方法,并开发了相应的试验设备。 我国从1965年才开始研制太阳能模拟器,中科院长春光学精密机械与物理研究所是国内最早开展大型太阳能模拟器KM2研制的单位。 继1980年上海机械学院太阳能研究所研制的由25只高色温卤钨灯组成的太阳能模拟器后,1981年中国科学院长春光学精密机械与物理研究所赵吉林等人研制的TM-3000A1太阳能模拟器测试数据可靠, 以光学积分器的结构和加工技术为特点,其开发成功填补了国内小型太阳能模拟器的空白,其照射均匀性超过了日本牛尾公司70年代后期生产的同类仪器水平

 

2009年北京卫星环境工程研究所在KFTA热真空环境模拟设备上成功研制出光线水平入射离轴准直太阳能模拟器,离轴角25度,照射面直径600mm。 该太阳能模拟器可用于航天器组件的热真空试验、辐射效应试验和热平衡试验。 2014年8月,国内最大的真空太阳能模拟器由中国航天科工集团207研究所交付使用,其各项技术指标已达到国内领先水平。

 

两大分类

太阳模拟器是在室内环境中,在不同大气质量条件下,模拟太阳能辐射特性的试验台或定标设备。 一般来说,太阳模拟器可以分为两类。 一类是稳态模拟器,主要由光源、冷却系统、数据采集与控制系统、滤光器等组成,多用于单体太阳能电池板和小型设备的测试。 另一个是脉冲模拟器,由一个或多个长弧脉冲氙气灯组成。 该模拟器辐照度在一定范围内的均匀性非常好,常用于大型设备的测试。

在太阳能技术的不断推进下,近年来各种大面积的太阳能模拟器陆续开发出来,其照射面积可达2-5平方米,照射度均匀性和照射度稳定性等指标也得到很好的控制,太阳光模拟器广泛应用于光电材料性能测试、航空、航天、汽车空调等领域。

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