المعايير الطيفية الدولية وتصنيف المحاكيات الشمسية？

تكمن الاختلافات الأساسية بين ضوء الشمس الطبيعي ومصادر الضوء الاصطناعي في تركيبها الطيفي وإشعاعها. يمكن تصحيح هذا الاختلاف من خلال المرشحات (مثل تكنولوجيا مطابقة ضوء مصباح زينون) لتحقيق التقريب الطيفي. في السبعينيات, وضعت ERDA وNASA معايير أساسية للاختبارات الكهروضوئية الأرضية. بحث في 1975 و 1977 مواصلة تطوير الإجراءات الموحدة لأجهزة محاكاة الطاقة الشمسية والقياسات الكهروضوئية.

 

2.png

المعايير الدولية لمحاكاة الطاقة الشمسية

حالياً, شروط الاختبار القياسية شائعة الاستخدام (شركة الاتصالات السعودية) تحديد: إشعاع 1000 ث / م², طيف AM 1.5, ودرجة الحرارة المحيطة 25 درجة مئوية. تلتزم المعدات التجارية في المقام الأول بمعايير ASTM, وتشمل سيناريوهات تطبيقه محاكاة الإشعاع الأرضي والفضائي. تتضمن معايير اختبار الخلايا الكهروضوئية الأرضية المعترف بها عالميًا ASTM E927-05, جيس ج 8912, واللجنة الانتخابية المستقلة 60904-9. كل هذه تقيم ثلاثة مقاييس رئيسية: المطابقة الطيفية, عدم التماثل المكاني, وعدم الاستقرار الزمني. IESNA يحدد توزيع الطاقة الطيفية (SPD) كتوزيع الطاقة الإشعاعية لمصدر الضوء عند كل طول موجي في منطقة الضوء المرئي, المعبر عنها بـ W/nm.

يتأثر التوزيع السطحي للإشعاع الشمسي بالعوامل الجغرافية والزمنية. يتم تحديد مسار انتشاره بواسطة عامل الكتلة الجوية (أكون), على النحو التالي:

صباحا = L/L0 = 1/cosθZ (θ_Z هي زاوية السمت).

 

عندما تكون الشمس في أوجها, صباحا = 1.0; بزاوية ذروة قدرها 48 درجة, صباحا = 1.5; بزاوية ذروة قدرها 60 درجة, صباحا = 2.0. هذا العامل هو المعلمة الأساسية للمعايرة الطيفية.

وينقسم الطيف الشمسي إلى الأشعة فوق البنفسجية (<400 نانومتر), الضوء المرئي (400-760 نانومتر), والأشعة تحت الحمراء (>760 نانومتر) بواسطة الطول الموجي. يقوم CIE أيضًا بتقسيم الضوء فوق البنفسجي إلى UV-A (315-400 نانومتر), الأشعة فوق البنفسجية ب (280-315 نانومتر), والأشعة فوق البنفسجية ج (100-280 نانومتر), توفير أساس واضح لاختيار مصدر الضوء.

تصنيف محاكي الطاقة الشمسية

 

ASTM E927 وIEC 60904-9 تصنيف أجهزة محاكاة الطاقة الشمسية إلى ثلاث فئات: أ, ب, و ج. تعتمد هذه التصنيفات على المطابقة الطيفية, عدم التماثل المكاني, وعدم الاستقرار الزمني, مع كون الفئة "أ" هي الأعلى والفئة "ج" هي الأكثر أساسية.

المطابقة الطيفية (سم) يقيس مدى قرب الطيف الفعلي من الطيف القياسي. الصيغة هي:

3.png

يؤثر هذا المقياس بشكل مباشر على الاتساق بين الاختبار وظروف التشغيل الفعلية.

عدم الاتساق المكاني (SNU) يقيم توحيد توزيع الإشعاع. الصيغة هي:

5.png

(E_max هو الحد الأقصى للإشعاع, E_min هو الحد الأدنى للإشعاع)

وظيفتها الأساسية هي منع “النقاط الساخنة” على الخلايا الكهروضوئية الناتجة عن تركيز الضوء الموضعي. وهذا أمر بالغ الأهمية بشكل خاص لتكرار الاختبار في أجهزة المحاكاة ذات المساحة الكبيرة.

عدم الاستقرار الزمني (تيس) يعكس تقلبات الإشعاع أثناء الاختبار. طريقة حسابها تشبه عدم التجانس المكاني, ولكنه ينطبق على بيانات السلاسل الزمنية عند نقاط ثابتة. على الرغم من أن له تأثير أقل على نتائج القياس, لا تزال معلمة ضرورية للتصنيف.

نطاق مؤشر الدرجة:

6_upscayl_3x_high-fidelity-4x.png

أجهزة محاكاة الطاقة الشمسية مصنفة حسب الأداء

الفئة أ: المطابقة الطيفية 0.75-1.25, عدم الانتظام المكاني ≥2%, عدم الاستقرار الزمني ≥2%, مناسبة للمعايرة عالية الدقة وR&اختبار د;

الفئة ب: المطابقة الطيفية 0.6-1.4, عدم الانتظام المكاني ≥5%, عدم الاستقرار الزمني ≥5%, مناسبة لاختبار الإنتاج الضخم للوحدة الروتينية;

الفئة ج: المطابقة الطيفية 0.4-2.0, عدم الانتظام المكاني ≥10%, عدم الاستقرار الزمني ≥10%, مناسبة للتقييم الأولي أو المظاهرات التعليمية.

يوفر نظام الدرجات إرشادات واضحة لاختيار الجهاز. على سبيل المثال, تتطلب أجهزة الفئة أ تصميمًا بصريًا دقيقًا لتحقيق مطابقة عالية الدقة عبر نطاق واسع. يجب أن تتكيف الأساليب التقنية المختارة للأجهزة من مختلف الدرجات بشكل عميق مع سيناريو التطبيق.

تضع المعايير الطيفية الدولية ودرجات أجهزة محاكاة الطاقة الشمسية الأساس للتطوير الموحد في الصناعة. كمبتكر في تكنولوجيا محاكاة الطاقة الشمسية, تلتزم وحدة Heyi led بشكل صارم بهذه المعايير من خلال LED كامل الطيف, الهالوجين, ومنتجات مصابيح الزينون, تغطية متطلبات الأداء في المستويات أ, ب, و ج. توفر هذه المنتجات بيئة محاكاة للطاقة الشمسية يمكن التحكم فيها لمجموعة واسعة من المجالات, مساعدة الصناعات المختلفة على تحقيق التنمية الفعالة من خلال الابتكار التكنولوجي.

وحدة قيادة Heyi 3A AAA جهاز محاكاة الطاقة الشمسية

 

يستخدم جهاز محاكاة الطاقة الشمسية 3A AAA من Heyi تقنية موازنة الشعاع المتقدمة وتصميم نقطة ضوء موحدة للغاية لتكرار الطيف الشمسي AM1.5G بدقة وتوفير مخرجات إشعاع مستقرة, تزويد المختبرات بحل فعال وموثوق لاختبار الإضاءة.

8.png

 

أداء من فئة AAA: تتوافق المطابقة الطيفية مع IEC 60904-9 معيار, تحقيق دقة المعايرة المختبرية.

الاستقرار على المدى الطويل: التصميم الأمثل لمصدر الضوء يقلل بشكل كبير من تكرار الصيانة, المعايرة والتوقف, ويحسن الكفاءة التجريبية.

سيناريوهات التطبيق: تعمل المرشحات الضوئية الاختيارية على محاكاة بيئات ضوء الشمس الداخلية والخارجية بمرونة لتلبية احتياجات الاختبار المتنوعة.

كمبتكر في معايرة مصدر الضوء, يستخدم جهاز محاكاة الطاقة الشمسية Heyi LED Module 3A AAA-Grade تقنية موازنة الشعاع وقد تم استخدامه في التطبيقات المتطورة مثل المختبرات الكهروضوئية والفضاء. في المستقبل, ستقوم Luminbox بتطوير منصة معايرة تعاونية متعددة الفيزياء, استخدام التعلم الآلي لتحسين العمليات, تقصير دورات المعايرة, والتأكد من أن المؤشرات الأساسية مثل المطابقة الطيفية تحافظ على مستويات AAA وفقًا للجنة الكهرتقنية الدولية 60904-9 معيار.

#المعايير الطيفية الدولية لمحاكيات الطاقة الشمسية #تصنيف محاكيات الطاقة الشمسية #HEYI LED & التحكم في Luminbox Solar Simulator #Simulated بيئة الإضاءة الشمسية