चिनियाँ विज्ञान प्रतिष्ठानले एलईडी सौर्य सिमुलेशन प्रविधिमा प्रगति गरेको छ

जमिनको सौर्य विकिरणले वातावरण, समय, भूगोल र जलवायु जस्ता वातावरणीय कारकहरूबाट धेरै प्रभावित हुन्छ। समयमा स्थिर, दोहोर्याउन मिल्ने र नियन्त्रण गर्न मिल्ने सूर्यको प्रकाश प्राप्त गर्न गाह्रो छ, र यसले मात्रात्मक प्रयोग, उपकरण क्यालिब्रेसन, र प्रदर्शन परीक्षणको आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्दैन। तसर्थ, सौर्य विकिरणको भौतिक र ज्यामितीय गुणहरू अनुकरण गर्न सौर्य सिमुलेटरहरू प्राय: प्रयोगात्मक वा क्यालिब्रेसन उपकरणको रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

प्रकाश-उत्सर्जक डायोडहरू (LEDs) तिनीहरूको उच्च दक्षता, वातावरणीय सुरक्षा, सुरक्षा र स्थिरताको कारणले बिस्तारै सौर्य सिमुलेटरहरूको लागि तातो प्रकाश स्रोत बनेको छ। वर्तमानमा, एलईडी सौर्य सिम्युलेटरले मुख्यतया एक विशिष्ट विमानमा 3A विशेषताहरूको सिमुलेशन र बदलिंदै ग्राउन्ड सौर स्पेक्ट्रम महसुस गर्दछ। सौर्य स्थिर (100mW/cm2) प्रकाशको आवश्यकता अन्तर्गत सूर्यको प्रकाशको ज्यामितीय विशेषताहरू अनुकरण गर्न गाह्रो छ।

हालसालै, चाइनिज एकेडेमी अफ साइन्सेसको सुझोउ इन्स्टिच्युट अफ बायोमेडिकल इन्जिनियरिङ एण्ड टेक्नोलोजीको Xiong Daxi को टोलीले उच्च शक्तिको ठाडो संरचना संकीर्ण-ब्यान्ड एलईडी प्रकाश स्रोतमा आधारित वितरण गरिएको उच्च थर्मल चालकता एकल क्रिस्टल COB प्याकेज डिजाइन गरेको छ। अप्टिकल शक्ति घनत्व।

चित्र १ सौर्य सिम्युलेटरको ग्राफिकल सारांश

एकै समयमा, एक सुपर-हेमिस्फेरिकल चिमिङ लेन्स प्रयोग गरेर उच्च-शक्ति एलईडीको पूर्ण एपर्चरको साथ प्रकाश केन्द्रित गर्ने तरिका प्रस्ताव गरिएको छ, र घुमाउरो बहु-स्रोत अभिन्न कोलिमिसन प्रणालीको एक सेट निर्माण गरिएको छ। भोल्युम स्पेस दायरामा पूर्ण-स्पेक्ट्रम प्रकाश स्रोत। । अन्वेषकहरूले पोलीक्रिस्टलाइन सिलिकन सौर सेलहरू प्रयोग गरी बाहिरी सूर्यको प्रकाशमा नियन्त्रित प्रयोगहरू सञ्चालन गर्न र सौर्य सिम्युलेटरको स्पेक्ट्रल शुद्धता र अजिमुथल स्थिरता प्रमाणित गरी समान अवस्थाहरूमा सौर्य सिम्युलेटर प्रयोग गरे।

यस अध्ययनमा प्रस्तावित सौर्य सिम्युलेटरले कम्तिमा 5 सेमी x 5 सेमीको परीक्षण प्लेनमा 1 सौर स्थिर विकिरणको साथ कक्षा 3A प्रकाश प्राप्त गर्दछ। बीमको केन्द्रमा, 5 सेमी देखि 10 सेन्टीमिटरको कार्य दूरी भित्र, विकिरण भोल्युम स्थानिय इनहोमोजेनिटी ०.२% भन्दा कम छ, कोलिमिटेड बीम विचलन कोण ±3° छ, र विकिरण समय अस्थिरता ०.३% भन्दा कम छ। समान रोशनी भोल्युम स्पेस भित्र प्राप्त गर्न सकिन्छ, र यसको आउटपुट बीमले परीक्षण क्षेत्रमा कोसाइन कानूनलाई सन्तुष्ट गर्दछ।



चित्र 2 विभिन्न शिखर तरंग दैर्ध्यका साथ एलईडी एरेहरू

थप रूपमा, अन्वेषकहरूले मनमानी सौर स्पेक्ट्रम फिटिंग र नियन्त्रण सफ्टवेयर पनि विकास गरे, जसले पहिलो पटक जमिनको सौर्य स्पेक्ट्रमको एक साथ सिमुलेशन र विभिन्न परिस्थितिहरूमा सौर अभिमुखीकरण महसुस गर्‍यो। यी विशेषताहरूले यसलाई सौर्य फोटोभोल्टिक उद्योग, फोटोकेमिस्ट्री, र फोटोबायोलोजीको क्षेत्रमा महत्त्वपूर्ण अनुसन्धान उपकरण बनाउँछ।



Fig. 3 कार्य दूरी 100mm हुँदा बिममा लम्बवत लक्ष्य सतहको विकिरण वितरण। (a) मापन गरिएको वर्तमान मानहरूको सामान्यीकृत 3D मोडेल वितरण; (b) वर्ग A को वितरण नक्सा (2% भन्दा कम) विकिरण inhomogeneity (पहेंलो क्षेत्र); (c) वर्ग B (5% भन्दा कम) विकिरण inhomogeneity एकरूपता वितरण नक्शा (पहेंलो क्षेत्र); (D) प्रकाश स्थानको वास्तविक शट

अनुसन्धान परिणामहरू स्थलीय सौर्य स्पेक्ट्रा र अभिमुखीकरणका लागि एलईडी-आधारित सौर सिम्युलेटर शीर्षक अन्तर्गत सौर ऊर्जामा प्रकाशित गरिएको थियो।