基于发光二极管的太阳模拟器的研究现状

发布时间：2025-07-02 23:31

　　 太阳模拟器作为一种重要的试验设备,广泛应用于空间技术、航空航天及太阳能产业等领域。在太阳模拟器的发展中,光源发光二极管(LED)的加入对其性能的增强起到了重要作用。介绍了太阳模拟器发展的背景,论述了LED作为其光源的优点和价值。列举了针对太阳模拟器性能评测的各项标准,逐个介绍并进行对比。叙述了国内外具有代表性的LED太阳模拟器结构、控制及光学设计,从光谱匹配度、辐照不均匀度、辐照不稳定度等方面进行分析比较。总结了LED太阳模拟器的研发重点和发展趋势。

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【部分图文】：

图１日本研制的第一台ＬＥＤ太阳模拟器的结构

太阳模拟器的级别方面，ＪＩＳＣ８９４２—２００９标准增加了ＭＳ作为最高等级，并且Ｂ级指标中的不稳定度和不均匀度与其他标准也有所差别。３国内外研究现状近年来，国内外对于ＬＥＤ太阳模拟器进行了很多研究，提出了许多不同的光谱匹配算法和设计结构。３．１国外研究现状国外多采取不同波长ＬＥＤ....

图２ＭＫ－２型离散波长ＬＥＤ太阳模拟器Ｆｉｇ．２ＭＫ－２ｄｉｓｃｒｅｔｅ－ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈＬＥＤｓｏｌａｒｓｉｍｕｌａｔｏｒ

了ＭＫ－３型ＬＥＤ太阳模拟器（如图３所示），共使用了２３０４个高亮ＬＥＤ，以４个ＬＥＤ组成一组，共计５７６组，每组中包括１个中心波长为４７３ｎｍ的蓝色ＬＥＤ、１个中心波长为６４３ｎｍ的红色ＬＥＤ以及２个中心波长为８４５ｎｍ的红外ＬＥＤ。２３０４个高亮ＬＥＤ的面积可达３３５ｍｍ×３....

图３ＭＫ－３ＬＥＤ太阳模拟器Ｆｉｇ．３ＭＫ－３ＬＥＤｓｏｌａｒｓｉｍｕｌａｔｏｒ

５５，０７０００３（２０１８）激光与光电子学进展ｗｗｗ．ｏｐｔｉｃｓｊｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔ相距１５．２４ｍｍ。最终的辐照面积可达２０５ｍｍ×２０５ｍｍ。光源与辐照面相距８４ｍｍ，并能通过垫片调整辐照距离。通过改变电流的大小可以控制各个ＬＥＤ的光强。此模拟器的辐照不均匀度为５％［１....

图４丹麦研制的ＬＥＤ太阳模拟器Ｆｉｇ．４ＬＥＤｓｏｌａｒｓｉｍｕｌａｔｏｒｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙＤｅｍａｒｋ

ｖｏＬＥＤ光伏模拟器，用于测试太阳能电池。模拟器以大型表面多色ＬＥＤ阵列作为光源，在４７ｍｍ×１７ｍｍ的平面上放置了２６段，包括１８个波长为３９０～９４０ｎｍ的１８２个单独的ＬＥＤ芯片，每段由７个串联连接的ＬＥＤ组成，发射波长相同。从ＬＥＤ阵列到太阳能电池基板的距离固定为５５ｍｍ....

本文编号：4055410