隨著 LED 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展成熟，LED光源的驅(qū)動、散熱、混光、控制等問題逐步得到解決，LED 太陽光模擬器已經(jīng)逐漸成為太陽光模擬器未來發(fā)展的方向。
我國是光伏產(chǎn)業(yè)大國，也是 LED 制造大國，研制 LED 太陽光模擬器，不僅有助于降低太陽能電池生產(chǎn)測試的成本，而且有助于產(chǎn)業(yè)間和合作共贏。采用穩(wěn)定可靠的 LED 太陽光模擬器作為測試時的標(biāo)準(zhǔn)光源，對于提升產(chǎn)品品質(zhì)也有重要意義。同時，LED 光源的高安全性，也使得其更適合實驗教學(xué)。
作為國內(nèi)首家研發(fā)出LED太陽能模擬器的廠家，我們就總結(jié)一下我公司LED太陽光模擬器在太陽能電池工業(yè)化生產(chǎn)及實驗室教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢
一、太陽能電池片工業(yè)生產(chǎn)
在所有工業(yè)化產(chǎn)品生產(chǎn)中，對生產(chǎn)設(shè)備的的可靠性穩(wěn)定性要求是非常高的，因為一旦某種生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)故障就會嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)活動。尤其在高度自動化的太陽能電池片生產(chǎn)中，一旦自動化產(chǎn)線某個步驟的生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)故障就會導(dǎo)致整條生產(chǎn)線癱瘓。
太陽光模擬器作為太陽能電池片分級篩選設(shè)備，其穩(wěn)定性可靠性就更加重要，一旦出現(xiàn)問題輕者會導(dǎo)致產(chǎn)線生產(chǎn)不暢，嚴(yán)重的會導(dǎo)致電池片經(jīng)濟價值評估出現(xiàn)問題導(dǎo)致廠家利益受損。
LED太陽光模擬器的出現(xiàn)徹底改變了以上現(xiàn)狀，LED太陽光模擬器在可靠性穩(wěn)定性及設(shè)備使用壽命上比傳統(tǒng)氙燈太陽光模擬器有巨大優(yōu)勢，那么我們看下我們是如何做到的。
1、可靠性與穩(wěn)定性
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LED是一種半導(dǎo)體發(fā)光芯片，其本質(zhì)是一種發(fā)光二極管為全固態(tài)光源，在使用過程中采用成熟穩(wěn)定的電源、驅(qū)動與溫控系統(tǒng)，LED光源即可長期穩(wěn)定工作。
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單一波長燈珠采用冗余設(shè)計，避免燈珠以滿功率運行，可以在長期使用發(fā)生光衰后通過軟件對LED燈珠發(fā)光效率進行調(diào)節(jié)以滿足輻照不均勻度及輻照不穩(wěn)定度要求。
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產(chǎn)品采用高度模塊化設(shè)計方案，在光源部分將系統(tǒng)分為了LED燈珠負(fù)載板、主控板、恒流源驅(qū)動、電源系統(tǒng)，每個系統(tǒng)之間采用標(biāo)準(zhǔn)電子排插相互連接，在設(shè)備發(fā)生故障時可快速排查故障并更換相應(yīng)部件。整機其他部分與傳統(tǒng)氙燈光源太陽光模擬器完全兼容。
1、使用壽命
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在安全的操作環(huán)境下可達到10萬小時的壽命且不因連續(xù)閃爍而影響其壽命。
二、科研及實驗教學(xué)
在大學(xué)及科研機構(gòu)除了對科研設(shè)備的穩(wěn)定些和可靠性有嚴(yán)格要求外，還需要設(shè)備有一定的使用靈活性以滿足不同實驗方案的要求，我們也針對實際實驗室使用場景對設(shè)備進行了一些特性設(shè)計。
1、光譜可調(diào)
在 350 nm 到 1150 nm 光譜范圍內(nèi)，每個 LED燈珠均可按照用戶實驗方案的特定要求調(diào)整輸出，可以在設(shè)備前面板觸摸屏上對整個光譜或單個波段進行調(diào)整。調(diào)整方案可以以預(yù)設(shè)值的方式保存在設(shè)備中。設(shè)備配有CAN總線可通過RS232或RS485接口與外部測試設(shè)備或軟件進行通訊，實現(xiàn)設(shè)備間信息互通互聯(lián)與控制。
2、功率可調(diào)
從0.1mW/cm2 到110 mW/cm2 (0.1 to 1.1 SUN) 可調(diào)
3、閃爍時間可調(diào)
得益于LED本身特性及我公司專利的反饋式溫度控制方案，太陽能模擬器的閃爍時間可以在 20ms ～ 常亮的寬動態(tài)范圍內(nèi)進行調(diào)整
4、使用安全性
氙燈內(nèi)充滿加壓氙氣，且工作在高電流高電壓情況下有發(fā)生爆炸的風(fēng)險，LED工作在低電壓下則完全沒有任何爆炸風(fēng)險
5、可編程式控制
對于光譜、輸出功率、閃爍時間、循環(huán)測試次數(shù)、循環(huán)測試時間間隔等可實現(xiàn)完全編程控制，滿足多樣化實驗要求
