وحدة لوحة PCBA لمحاكاة الطاقة الشمسية LED 200-1750 نانومتر
في مجالات أبحاث البيروفسكايت الضوئية, اختبار شيخوخة المواد, والحفز الحراري الضوئي, تحدد معلمات جهاز محاكاة الضوء الشمسي ذو الحالة الثابتة LED كامل الطيف AM1.5G بشكل مباشر سلطة البيانات التجريبية وإمكانية تكرار نتائجها. مواجهة جدول المعلمات المعقدة, كيفية فهم النقاط الرئيسية? هذه المقالة, على أساس اللجنة الانتخابية المستقلة 60904-9:2020 المعيار الدولي, يقوم بتفكيك نظام المعلمات الأساسي الخاص به بشكل منهجي لك.
1. معلمات الأداء الأساسية: التعبير الكمي لتصنيف AAA يتم تقييم أداء أي جهاز محاكاة للضوء الشمسي أولاً من خلال ثلاثة أبعاد, وهي “3أ” درجة: 1. مباراة طيفية (المباراة الطيفية) تعريف: تقسيم 300-1200nm (أو أوسع) نطاق الطول الموجي في 6 فترات, احسب نسبة الإشعاع المتكامل في كل فترة إلى الإجمالي, والنسبة إلى الفاصل الزمني المقابل لطيف AM1.5G القياسي. مستوى قياسي: تتراوح نسبة كل نطاق من الطول الموجي بين 0.75-1.25. معيار المستوى A+: تتراوح نسبة كل نطاق من الطول الموجي بين 0.875-1.125 (وأضاف في اللجنة الانتخابية المستقلة 60904-9:2020). مزايا حل LED: التحكم المستقل في قنوات متعددة (مثل 16-32 القنوات) يمكن تحقيق ضبط دقيق لكل نطاق الطول الموجي, الوصول بسهولة إلى مستوى A+, وخاصة تعزيز نطاقات الطول الموجي الرئيسية للأشعة فوق البنفسجية 300-400 نانومتر و >1000نانومتر القريبة من الأشعة تحت الحمراء.
2. عدم انتظام الإشعاع (عدم انتظام الإشعاع) تعريف: الانحراف النسبي للحد الأقصى للإشعاع عن الحد الأدنى للإشعاع داخل بقعة الضوء الفعالة. صيغة الحساب: (E_max – E_min) / (E_max + E_min) × 100%. مستوى قياسي: ≥ 2% (تستخدم المعدات ذات المستوى الأعلى مجموعة عدسات مركبة للوصول إلى ≥ 1%). الأهمية الجسدية: يؤثر بشكل مباشر على اتساق اختبار البطاريات أو المصفوفات ذات المساحة الكبيرة. إذا كان عدم التوحيد مرتفعا جدا, المواضع المختلفة لنفس العينة ستقيس كفاءات مختلفة.
3. عدم استقرار الإشعاع (عدم الاستقرار الزمني) تعريف: درجة انجراف الإشعاع خلال فترة زمنية محددة. تصنيف: عدم الاستقرار على المدى الطويل (LTI): تستخدم لمحاكاة الحالة المستقرة, قياس الانجراف أثناء التشغيل المستمر لعدة ساعات. عدم الاستقرار على المدى القصير (الأمراض المنقولة بالاتصال الجنسي): تستخدم لمحاكاة النبض, قياس التقلبات أثناء ومضات مستوى المللي ثانية. مستوى قياسي: ≥ 2% (تستخدم معدات الحالة الثابتة LED المتطورة ردود فعل ضوئية مغلقة, يمكن أن يحقق ≥ 1%). أهمية الاختيار: لأبحاث استقرار البيروفسكايت وغيرها من الاختبارات طويلة المدى, ضياع الوقت ≥ 1% هو حجر الزاوية في موثوقية البيانات. 2. المعلمات ذات الصلة بالطيفية
4. النطاق الطيفي (المدى الطيفي) تعريف: الفاصل الزمني للطول الموجي الفعال لإخراج جهاز المحاكاة. قيمة الطيف الكامل النموذجية: 300-1800نانومتر (تغطي الأشعة فوق البنفسجية, مرئي, والأشعة تحت الحمراء القريبة). نطاقات الطول الموجي المقسمة: الأشعة فوق البنفسجية (الأشعة فوق البنفسجية): 300-400نانومتر – نطاق الطول الموجي الرئيسي لكسر سلسلة المواد والاصفرار. ضوء مرئي (فيس): 400-780نانومتر – التأثير على تلاشي الصبغة والتمثيل الضوئي. الأشعة تحت الحمراء القريبة (نير): 780-1800نانومتر – المساهمة في الحرارة وقيادة التأثيرات الحرارية الضوئية. اقتراح الاختيار: لأبحاث البيروفسكايت/التكديس, 300-1200يجب تحديد نانومتر; للتحفيز الحراري الضوئي, يجب أن يمتد إلى 1800 نانومتر.
5. إجمالي الإشعاع ونطاق التعديل القيمة القياسية: 1000 ث / م² (1 شمس, معيار AM1.5G). نطاق التعديل: 0.1-1.5 الشمس قابل للتعديل المستمر (يمكن تمديد بعض المعدات المتطورة إلى 0.1-2.0 شمس). خطوة التكيف: ≥ 0.01 شمس, تلبية المتطلبات الدقيقة بدءًا من الاستجابة للضوء الضعيف واختبارات التركيز. ثالثا. معلمات البصريات الهندسية
6. منطقة التشعيع الفعالة وتعريف حجم البقعة: أقصى منطقة إشعاع يمكنها تحقيق أداء على مستوى AAA. المواصفات المشتركة: 2× 2 بوصة (50× 50 ملم) – لتطوير خلايا شمسية صغيرة الحجم. 4× 4 بوصة (100× 100 ملم) – للمختبر القياسي عينات. 6× 6 بوصات (150× 150 ملم) – لاختبار المكونات الصغيرة. قابلة للتخصيص على مستوى المليمتر – للوحدات واسعة النطاق أو مكونات السيارة. نقاط الاختيار: التمييز بين “حجم رأس المصباح” و “منطقة التشعيع الفعالة”, ويجب وضع العينة بالكامل داخل الأخير.
7. زاوية حيود الشعاع (زاوية الاستقامة) تعريف: توازي الشعاع المنبعث, تقاس بالدرجات (°). القيمة النموذجية: < ± 2 درجة (نوع استقامة), محاكاة الخصائص الموازية لأشعة الشمس. أهمية الاختيار: لتركيز الخلايا الكهروضوئية, اختبار يعتمد على الزاوية, وأبحاث HUD, زاوية الحيود الصغيرة أمر بالغ الأهمية.
8. تعريف مسافة العمل: المسافة العمودية من مخرج ضوء رأس المصباح إلى سطح العينة. القيمة النموذجية: 200-500 مم. أهمية الاختيار: ومن الضروري التأكد من التوافق مع المعدات الموجودة مثل صناديق القفازات, جداول التحقيق, وغرف درجة الحرارة/الرطوبة. رابعا. المعلمات الفيزيائية والبيئية
9. درجة حرارة التشغيل والرطوبة القيمة النموذجية: 15-35درجة مئوية, < 85% ر.س (لا التكثيف). أهمية الاختيار: إذا كان الجهاز يحتاج إلى العمل في غرفة بيئية, من الضروري التأكد من نطاق درجة الحرارة وأداء الختم للمعدات.
10. نوع طريقة التبريد: تبريد الهواء: تبريد نشط للمروحة, مناسبة للبقع الخفيفة الصغيرة والاختبارات المتقطعة. تبريد المياه: تبريد الدورة الدموية, مناسبة للبقع الضوئية الكبيرة والتشغيل المستقر على المدى الطويل (>8 ساعات). توصية الاختيار: لاختبارات الشيخوخة على المدى الطويل, يجب استخدام تبريد الماء لضمان درجة حرارة وصلة LED مستقرة وتجنب الانجراف الطيفي. V. عمر مصدر الضوء وصيانته
11. عمر LED القيمة النموذجية: 20,000-40,000 ساعات (ل 70% توهين الضوء, L70). ميزة: أعلى بكثير من 1000-1500 ساعات من مصابيح الزينون, خالية من الصيانة تقريبًا, مما يقلل بشكل كبير من تكاليف الاستخدام على المدى الطويل.
12. توصية دورة المعايرة: مرة واحدة في السنة, باستخدام الخلايا القياسية أو مقاييس الإشعاع الطيفية لمعايرة التتبع. سادسا. معلمات البرامج والتحكم
13. واجهة الاتصالات البروتوكولات المشتركة: RS232, USB, إيثرنت, دعم برامج تشغيل LabVIEW, مجموعة أوامر Python SDK أو SCPI.
14. وظائف البرمجيات الوظيفة الأساسية: تخصيص الطيف وتخزينه. التبديل في الوقت المناسب والتحكم في الضوء. المسح الوريدي التلقائي وتتبع MPPT. برمجة برامج الشيخوخة طويلة المدى. أهمية الاختيار: يحدد البرنامج بشكل مباشر كفاءة الاستخدام ومستوى الأتمتة التجريبية.
15. رقم القناة ورقم القناة القابلة للتوسيع: 16-32 قنوات تحكم مستقلة. أهمية الاختيار: والمزيد من القنوات, كلما زادت دقة التركيب الطيفي, ويدعم الترقيات المستقبلية للنطاقات الجديدة.
سابعا. ملخص: كيفية قراءة جدول المعلمات? تواجه جدول المعلمات, يوصى بالتصفية وفقًا للمنطق التالي: معلمة الأولوية البعد المؤشرات الرئيسية نقاط الاختيار الأداء الطيفي الأساسي درجة المطابقة الطيفية (المستوى أ+), النطاق الطيفي اطلب تقرير اختبار من جهة خارجية لتأكيد تغطية الأشعة فوق البنفسجية/الأشعة تحت الحمراء القريبة. عدم تجانس استقرار الأساس (≥2%), عدم الاستقرار (≥1%) تأكد من تغطية المنطقة الفعالة للعينة ومطابقة محلول التبريد طوال المدة. تطابق حجم بقعة الضوء الهندسية, مسافة العمل متوافقة مع مساحة المعدات الموجودة، قم بتوسيع البرنامج ورقم قناة التحكم, بروتوكول الاتصالات, وظيفة البرنامج تلبية متطلبات الأتمتة والاحتياجات الطيفية المخصصة ملخص:
يعد نظام المعلمات لمحاكي الضوء الشمسي ذو الحالة الثابتة LED كامل الطيف AM1.5G في الأساس وصفًا كميًا لدقة إعادة إنتاج “ضوء الشمس القياسي”. فهم الجوانب الأساسية الثلاثة لدرجة المطابقة الطيفية, عدم التماثل وعدم الاستقرار, بالإضافة إلى إتقان العناصر الأساسية مثل النطاق الطيفي, حجم البقعة وطريقة تبديد الحرارة, يشكل الأساس لاتخاذ القرارات الصحيحة أثناء عملية الاختيار. للتجارب التي تهدف إلى نشر أفضل المجلات أو الحصول على شهادة موثوقة, أطياف من الدرجة A+, يعد الاستقرار بنسبة 1% والتغطية الطيفية الكاملة من المؤشرات الصعبة غير القابلة للتفاوض.
