Çin Elmlər Akademiyası LED günəş simulyasiya texnologiyasında irəliləyiş əldə edir

Yerin günəş radiasiyasına atmosfer, zaman, coğrafiya və iqlim kimi ətraf mühit amilləri böyük təsir göstərir. Sabit, təkrarlanan və idarə olunan günəş işığını vaxtında əldə etmək çətindir və kəmiyyət təcrübələri, alətlərin kalibrlənməsi və performans testlərinin tələblərinə cavab verə bilməz. Buna görə də, günəş simulyatorları günəş radiasiyasının fiziki və həndəsi xüsusiyyətlərini simulyasiya etmək üçün tez-tez eksperimental və ya kalibrləmə avadanlığı kimi istifadə olunur.

İşıq yayan diodlar (LED) yüksək səmərəliliyi, ətraf mühitin mühafizəsi, təhlükəsizliyi və sabitliyinə görə tədricən günəş simulyatorları üçün isti işıq mənbəyinə çevrilmişdir. Hazırda LED günəş simulyatoru əsasən müəyyən bir müstəvidə və dəyişən yer günəş spektrində 3A xüsusiyyətlərinin simulyasiyasını həyata keçirir. Günəş sabiti (100mVt/sm2) işıqlandırma tələbi ilə günəş işığının həndəsi xüsusiyyətlərini simulyasiya etmək çətindir.

Bu yaxınlarda, Çin Elmlər Akademiyasının Suzhou Biotibbi Mühəndislik və Texnologiya İnstitutundan Xiong Daxi komandası yüksək enerjinin sabit çıxışına nail olmaq üçün yüksək güclü şaquli struktura əsaslanan dar zolaqlı LED işıq mənbəyinə əsaslanan paylanmış yüksək istilik keçiriciliyi olan tək kristal COB paketi hazırladı. optik güc sıxlığı.

Şəkil 1 Günəş simulyatorunun qrafik xülasəsi

Eyni zamanda, super yarımkürəvi çalarlı linzadan istifadə etməklə yüksək güclü LED-in tam diafraqması ilə işığın konsentrasiyası metodu təklif olunur və kolimasiya və homojenizasiyanı başa çatdırmaq üçün əyri çoxmənbəli inteqral kollimasiya sistemi qurulur. həcm məkanı diapazonunda tam spektrli işıq mənbəyi. . Tədqiqatçılar günəş simulyatorunun spektral dəqiqliyini və azimut konsistensiyasını yoxlayaraq bərabər şəraitdə açıq günəş işığında və günəş simulyatorunda idarə olunan təcrübələr aparmaq üçün polikristal silikon günəş elementlərindən istifadə ediblər.

Bu tədqiqatda təklif olunan günəş simulyatoru ən azı 5 sm x 5 sm sınaq müstəvisində 1 günəş sabit şüalanma ilə 3A sinif işıqlandırmasına nail olur. Şüanın mərkəzində, 5 sm-dən 10 sm-ə qədər iş məsafəsində, şüalanma həcminin məkan qeyri-bərabərliyi 0,2% -dən azdır, kollimasiya edilmiş şüanın divergensiya bucağı ±3 °, şüalanma müddətinin qeyri-sabitliyi isə 0,3% -dən azdır. Həcm məkanında vahid işıqlandırma əldə edilə bilər və onun çıxış şüası sınaq sahəsindəki kosinus qanununu təmin edir.



Şəkil 2 Müxtəlif pik dalğa uzunluqlarına malik LED massivləri

Bundan əlavə, tədqiqatçılar həmçinin günəş spektrinin ixtiyari uyğunlaşdırılması və idarə olunması proqram təminatını işləyib hazırlayıblar ki, bu da ilk dəfə olaraq müxtəlif şəraitlərdə yerin günəş spektrinin və günəş oriyentasiyasının eyni vaxtda simulyasiyasını həyata keçirib. Bu xüsusiyyətlər onu günəş fotovoltaik sənayesi, fotokimya və fotobiologiya sahələrində mühüm tədqiqat alətinə çevirir.



Şəkil 3 İş məsafəsi 100 mm olduqda hədəf səthinin şüaya perpendikulyar şüalanma paylanması. (a) Ölçülmüş cərəyan qiymətlərinin normallaşdırılmış 3D model paylanması; (b) A sinfinin paylanma xəritəsi (2%-dən az) şüalanma qeyri-bərabərliyi (sarı sahə); (c) B sinfi (5%-dən az) şüalanma qeyri-bərabərliyi Vahidliyin paylanma xəritəsi (sarı sahə); (D) işıq nöqtəsinin real çəkilişi

Tədqiqatın nəticələri Solar Energy-də yerüstü günəş spektrləri və istiqamətləri üçün LED əsaslı günəş simulyatoru adı altında dərc edilib.