太陽/日光模擬器是一種模擬太陽/日光照射的設備。由于太陽模擬器本身體積較小,測試過程不受環(huán)境、氣候、時間等因素影響,從而避免了室外測量的各種因素限制,廣泛應用于太陽能電池特性測試,光電材料特性測試,生物化學相關測試,光學催化降解加速研究,皮膚化妝用品檢測和環(huán)境研究等。
太陽模擬器通常以氙弧燈作為光源,使用反射鏡,濾光片和其它光學器件使得到的光束在光照匹配度、輻照不均勻性、輻照不穩(wěn)定度 三個主要特征符合規(guī)定的標準(通常有ASTM,IEC和JIS三個不同的標準)。根據(jù)太陽模擬器的在這三個特征上的不同表現(xiàn),可將 其分為等級A、等級B和等級C;其中等級A優(yōu),等級B次之,等級C差。具體請參見下表(依據(jù)ASTM標準)。
等級 | 光譜匹配度 | 輻照不均勻度 | 輻照不穩(wěn)定性 |
A | 0.75-1.25 | 2% | ≤2% |
B | 0.6-1.4 | 5% | ≤5% |
C | 0.4-2.0 | 10% | ±10% |
下面我們簡單介紹下光束的三個主要特征。
光譜匹配度:用來描述太陽模擬器的光譜(每個波長上的功率分布)與真實太陽光譜的接近程度。通常,太陽光要穿過大氣層到達地面,而大氣層對陽光是有影響的,比如不同波長的光被大氣層中氣體分子吸收速率不同,對反射、折射、散射等等的影響也不同;地球上不同緯度地方,太陽光的入射角度不同,使陽光在大氣層中的路徑長度不一,對陽光的影響程度也是不同。綜上這些原因造成了 太陽光譜和強度在地表不同地方的差異。因此,我們需要為太陽模擬器選取不同AM濾光片來使其發(fā)出來的光束更加接近所選地的陽光。比如,選取AM 0來模擬太空中的陽光,選取AM1.5G來模擬中緯度地區(qū)的陽光等。
具體請參見下表。
名稱 | 使用條件 | 強度 mW/cm2 | 使用頻率 |
AM0 | 外太空 | 137 | 經(jīng)常使用 |
AM1 | 赤道及其附近熱帶區(qū)域 | 100 | 不常使用 |
AM1.5G | 中緯度地區(qū),如歐洲,美國,中國,韓國,日本,印度北部, 南非,澳大利亞等 | 100 | 頻繁使用 |
AM1.5D | 中緯度地區(qū),只考慮穿過大氣層的部分光束,忽略被大氣層散 射效應影響的那部分光束 | 93 | 不常使用 |
AM2.0 | 高緯度地區(qū),如北歐 | 71 | 不常使用 |
輻照不均勻度:描述模擬器光束輻照度在空間上的均勻程度。真實的陽光輻照度在空間分布非常均勻,但人造的光源并不都是如此。
輻照不穩(wěn)定性:描述模擬器光束輻照度在時間上的穩(wěn)定性。真實的陽光輻照度在一段(短)時間內(nèi)是非常穩(wěn)定的。 所有Sciencetech生產(chǎn)設計的太陽能模擬器均滿足ASTM標準,也可以根據(jù)需要更改,使其滿足IEC或者JIS標準,或按照您的特殊要求訂制。如需更多信息請隨時聯(lián)系我們。
雖然ASTM沒有規(guī)定,但光束的準直性,即光束的平行程度也是一個非常重要的指標。散射角半角越小,光束越平行,準直性越好。在自然界中,沒有真正*平行(散射角半角為0°)的光束,真實太陽光的散射角半角為0.25°,通常被認為是平行的。Sciencetech 的高準直太陽模擬器系列的光束的散射角半角僅為0.35°,非常接近真實的陽光—這對于那些依賴于高效多結(jié)光伏電池的測試是非常重要,因為這些電池對光束的準直性十分敏感。
太陽/日光模擬器主要有以下幾款:穩(wěn)態(tài)太陽模擬器,脈沖太陽模擬器,IPCE/QE 量測系統(tǒng),及附件。
一、穩(wěn)態(tài)太陽模擬器
1、緊湊型系列
高性價比。輻照面積可達 50 mm × 50 mm。等級可達 AAA。 SLB系列有非常好的輻照均勻性及UV穿透率。 適合對準直度有較高的用戶 (發(fā)散角 半角1°)。
2、小型工作站系列
輻照面積可達 60 mm × 60 mm.
AAA等級,垂直光路,降低光損 耗。工作站包括:AM1.5G濾光片,自動快門,垂直系統(tǒng),觸屏電源等。
3、光纖系列
光纖輸出,更加靈活,便攜。輻照面積可達 50 mm × 50 mm。AAA等級。輻照強度可調(diào), 上限可達12 suns。
4、全反射系列
全反射光路,沒有色差。輻照面積可達直徑200 mm。發(fā)散角半角2-3°
5、超高效太陽模擬器系列
超高光電轉(zhuǎn)化效率。全反射光路,沒有色差。 輻照面積可達 300 mm × 300 mm。AAA等級。垂直光路。模擬器包括, AM1.5G 濾光片, 自動快門,觸屏電源。 可升級選項為: 水平光路, 樣品檢測室,可調(diào)節(jié)工作平臺,AM濾光片調(diào)節(jié)齒輪等。
6、大輻照面積、高準直模擬器系列
超高準直光束,發(fā)散半角僅0.35°。等級 AAA。輻照面積從直徑300 mm—650 mm。支持AM0濾光片。針對無塵室設計,光路、光譜匹配度可調(diào)。
二、脈沖太陽模擬器
PSS 系列:
輻照面積上限可達 2 m × 2 m 。等級 AAA。高效單一光源。
三、IPCE/QE 量測系統(tǒng)
PTS 系列:“一站式”解決方案,滿足一切量子測量需求。
PTS-1系列:測量光譜靈敏度。
PTS-2系列:測量外量子效率。內(nèi)量子效率可供選擇。
四、附件
各種濾光片 濾光片控制齒輪 快門 樣品檢測室
反射鏡及其它配件配件
I-V 測試系統(tǒng) 電池托盤 探針臺