Maapealset päikesekiirgust mõjutavad suuresti keskkonnategurid, nagu atmosfäär, aeg, geograafia ja kliima. Stabiilset, korratavat ja kontrollitavat päikesevalgust on raske õigeaegselt saada ning see ei vasta kvantitatiivsete katsete, instrumentide kalibreerimise ja jõudluse testimise nõuetele. Seetõttu kasutatakse päikesesimulaatoreid sageli katse- või kalibreerimisseadmetena päikesekiirguse füüsikaliste ja geomeetriliste omaduste simuleerimiseks.
Valgusdioodid (LED) on järk-järgult muutunud päikesesimulaatorite kuumaks valgusallikaks tänu nende suurele tõhususele, keskkonnakaitsele, ohutusele ja stabiilsusele. Praegu realiseerib LED-päikesesimulaator peamiselt 3A omaduste simuleerimist konkreetsel tasapinnal ja muutuvat maapealset päikesespektrit. Päikesekiirguse geomeetrilisi omadusi on raske simuleerida päikesekonstantse (100 mW/cm2) valgustuse nõude korral.
Recently, Xiong Daxi's team from Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology, Chinese Academy of Sciences, designed a distributed high thermal conductivity single crystal COB package based on a high-power vertical structure narrow-band LED light source to achieve a stable output of high optical power density.
Joonis 1 Päikese simulaatori graafiline kokkuvõte
Samal ajal pakutakse välja meetod suure{0}}võimsusega LED-i täieliku avaga valguse koondamiseks super-poolkerakujulise helisignaali abil ja kumerate mitme allikaga integraalide komplekti kollimatsioonisüsteem on loodud täieliku -spektri valgusallika kollimatsiooni ja homogeniseerimise lõpuleviimiseks ruumalavahemikus. . Teadlased kasutasid polükristallilisi räni päikesepatareisid, et viia läbi kontrollitud katseid välise päikesevalguse ja päikesesimulaatoriga võrdsetel tingimustel, kontrollides päikesesimulaatori spektraalset täpsust ja asimuudi konsistentsi.
The solar simulator proposed in this study achieves class 3A illumination with 1 solar constant irradiance in a test plane of at least 5cm x 5cm. At the center of the beam, within the working distance of 5cm to 10cm, the irradiance volume spatial inhomogeneity is less than 0.2 percent , the collimated beam divergence angle is ±3 degree , and the irradiance time instability is less than 0.3 percent . Uniform illumination can be achieved within the volume space, and its output beam satisfies the cosine law in the test area.
Joonis 2 LED-massiivid erinevate tipplainepikkustega
Lisaks töötasid teadlased välja ka suvalise päikesespektri sobitamise ja juhtimise tarkvara, mis esmakordselt realiseeris maapealse päikesespektri ja päikese orientatsiooni samaaegse simulatsiooni erinevates tingimustes. Need omadused muudavad selle oluliseks uurimisvahendiks päikese fotogalvaanilise tööstuse, fotokeemia ja fotobioloogia valdkondades.
Joonis 3 Talaga risti oleva sihtpinna kiirgustiheduse jaotus, kui töökaugus on 100 mm. a) mõõdetud vooluväärtuste normaliseeritud 3D mudelijaotus; b) A-klassi (alla 2 protsendi) kiirgustiheduse ebahomogeensuse jaotuskaart (kollane ala); (c) B-klass (vähem kui 5 protsenti) kiirgustiheduse ebahomogeensus Ühtluse jaotuskaart (kollane ala); (D) tõeline kaader valguspunktist
Uurimistulemused avaldati ajakirjas Solar Energy pealkirja all LED{0}}põhine päikesesimulaator maapealse päikese spektrite ja orientatsioonide jaoks.
