Кинеската академија на науките постигна напредок во технологијата за симулација на сончеви ЛЕД

Сончевото зрачење на земјата е во голема мера под влијание на факторите на животната средина како што се атмосферата, времето, географијата и климата. Тешко е да се добие стабилна, повторлива и контролирана сончева светлина на време и не може да ги исполни барањата на квантитативните експерименти, калибрацијата на инструментите и тестирањето на перформансите. Затоа, соларните симулатори често се користат како експериментална или калибрациона опрема за симулирање на физичките и геометриските својства на сончевото зрачење.

Диодите што емитуваат светлина (LED) постепено станаа извор на топла светлина за соларни симулатори поради нивната висока ефикасност, заштита на животната средина, безбедност и стабилност. Во моментов, LED соларниот симулатор главно ја реализира симулацијата на карактеристиките 3А на одредена рамнина и променливиот сончев спектар на земјата. Тешко е да се симулираат геометриските карактеристики на сончевата светлина под услов на сончева константа (100mW/cm2) осветлување.

Неодамна, тимот на Ксионг Дакси од Институтот за биомедицинско инженерство и технологија во Сужоу, Кинеската академија на науките, дизајнираше дистрибуиран пакет со еднокристален COB со висока топлинска спроводливост базиран на вертикална структура со висока моќност со тесен појас LED извор на светлина за да постигне стабилен излез од висока густина на оптичка моќност.

Слика 1 Графичко резиме на соларниот симулатор

Во исто време, предложен е метод за концентрирање на светлината со целосна бленда на LED со висока моќност со употреба на супер-хемисферична леќа за ѕвонење, а сет од заоблен повеќеизворски интегрален систем за колимација е изграден за да се заврши колимацијата и хомогенизацијата на извор на светлина со целосен спектар во опсегот на волуменски простор. . Истражувачите користеле поликристални силиконски соларни ќелии за да спроведат контролирани експерименти на надворешна сончева светлина и соларен симулатор под еднакви услови, потврдувајќи ја спектралната точност и азимуталната конзистентност на соларниот симулатор.

Сончевиот симулатор предложен во оваа студија постигнува осветлување од класа 3А со 1 сончево константно зрачење во тест рамнина од најмалку 5cm x 5cm. Во центарот на зракот, во рамките на работното растојание од 5cm до 10cm, просторната нехомогеност на волуменот на зрачење е помала од 0,2%, аголот на дивергенција на усогласениот зрак е ±3°, а нестабилноста на времето на зрачење е помала од 0,3%. Во просторот за јачина на звук може да се постигне еднолично осветлување, а неговиот излезен зрак го задоволува косинусниот закон во областа за тестирање.



Слика 2 LED низи со различни врвни бранови должини

Дополнително, истражувачите развија и софтвер за произволно прилагодување и контрола на сончевиот спектар, кој за прв пат ја реализираше симултаната симулација на земниот сончев спектар и сончевата ориентација под различни услови. Овие карактеристики ја прават важна истражувачка алатка во областа на соларната фотоволтаична индустрија, фотохемијата и фотобиологијата.



Сл. 3 Распределба на зрачењето на целната површина нормална на зракот кога работното растојание е 100 mm. (а) Нормализирана дистрибуција на 3D модел на измерените вредности на струјата; (б) Карта на дистрибуција на класа А (помалку од 2%) нехомогеност на зрачењето (жолта област); (в) Класа Б (помалку од 5%) нехомогеност на зрачењето Карта на распределба на униформност (жолта област); (Г) вистинска снимка на светло место

Резултатите од истражувањето беа објавени во Solar Energy под наслов на LED-базиран соларен симулатор за копнени сончеви спектри и ориентации.