太陽模擬輻照試驗(yàn)箱溫度控制

太陽電磁輻射相當(dāng)于一個(gè)6000K的黑體輻射，是航天器的主要外熱源。環(huán)地航天器在軌道上還受到地球反照和地球紅外輻射。太陽模擬器通常采用碳弧燈或高壓短弧氙燈作光源，配以離軸式、同軸式或發(fā)散式光學(xué)系統(tǒng)來造成一定的輻照強(qiáng)度、光譜、均勻性和準(zhǔn)直角，以模擬太陽光的強(qiáng)度和能譜分布。由于太陽模擬器的制造和試驗(yàn)耗費(fèi)甚巨，對于大多數(shù)形狀不太復(fù)雜的航天器多采用熱通量模擬的方法來代替太陽模擬。所用的加熱器有紅外加熱器、石英燈陣、籠式電阻片、貼片式電阻加熱器、電熱管及其組合等形式。這種方法的缺點(diǎn)是不能模擬太陽光的能譜和準(zhǔn)直度。對于形狀復(fù)雜的航天器和太陽電池翼、太陽敏感器、大型天線結(jié)構(gòu)等特殊部件，仍然需要用太陽模擬器進(jìn)行輻照試驗(yàn)。

熱真空試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn):

GJB 3758-99

目前能進(jìn)行熱真空試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室非常少，主要有環(huán)境可靠性與電磁兼容試驗(yàn)中心，航天環(huán)境可靠性試驗(yàn)與檢測中心等。

做太陽能電池及其他光電類研究主要關(guān)注以下幾點(diǎn)：

1、總輻照度

2、光譜匹配

3、均勻度

4、輻照穩(wěn)定度

由于近些年我國光伏事業(yè)的快速發(fā)展，在太陽能電池及光電測試方面的研究也日漸升溫，很多高校實(shí)驗(yàn)室和研究所都開展了此類方向的研究，雖然很多太陽模擬器廠家將設(shè)備國產(chǎn)化，但是由于市場定位高端、配件成本高昂、市場競爭不激烈等原因，導(dǎo)致價(jià)格一直居高不下，進(jìn)口太陽模擬器要數(shù)十萬或者上百萬，國產(chǎn)能達(dá)到3A級的太陽模擬器也要二三十萬元，高昂的價(jià)格阻礙了國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)研究。北京泊菲萊科技有限公司深入研究進(jìn)口太陽模擬器結(jié)構(gòu)和原理，走訪搜集了大量客戶需求信息，終于研制成功在基礎(chǔ)光伏研究中替代太陽模擬器的光源產(chǎn)品CHF-XM500型太陽模擬光源。

1、連續(xù)可調(diào)的輻照度　　

此光源電功率為500W，總輻照度自800W/平方米至3000W/平方米連續(xù)可調(diào)，不僅可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境和要求的不同調(diào)整光強(qiáng)輸出，而且在燈泡長時(shí)間使用能量衰減后還可以通過調(diào)整光強(qiáng)輸出而保證1000W/平方米（即100mw/平方厘米）的總輻照度。

2、光譜匹配和光譜選擇　　

CHF-XM500型太陽模擬光源采用AM1.5G標(biāo)準(zhǔn)光譜輸出，日光光譜擬合度達(dá)99%以上。另外可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求不同加裝各種規(guī)格濾光片，使實(shí)驗(yàn)所需光譜范圍可以人為控制。

3、近似太陽模擬器的均勻度　　

3A級太陽模擬器采用三層以上透鏡光路，輸出光斑一般為100×100mm方形光斑，均勻度在99%以上，不均勻度小于1% 。而CHF-XM500減少透鏡光路，輸出光斑為60mm直徑圓斑（光斑大小可調(diào)整1mm-60mm)，不均勻度可控制在3%以內(nèi)。針對國內(nèi)太陽能電池方向研究，電池片光照面積一般為20×20mm方形區(qū)域，所以60mm直徑圓斑已經(jīng)足夠使用，且光斑越小均勻度越好。

4、輻照穩(wěn)定度　　

CHF-XM500型氙燈光源采用高穩(wěn)定電源系統(tǒng)和循環(huán)風(fēng)冷系統(tǒng)，在一定程度上保證了光源輸出的穩(wěn)定度。

5、價(jià)格優(yōu)勢　　

進(jìn)口太陽模擬器整機(jī)要數(shù)十萬到上百萬，國產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品也要二三十萬元，核心耗材市場上無法采購，廠家售后更換耗材價(jià)格昂貴。而CHF-XM500型太陽模擬光源整機(jī)價(jià)格僅幾萬元，耗材根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求不同，國產(chǎn)耗材幾百元，進(jìn)口耗材也是針對購買產(chǎn)品客戶平價(jià)更換。

綜上所述，國內(nèi)一些小型研究機(jī)構(gòu)或者研究經(jīng)費(fèi)緊張的高校實(shí)驗(yàn)室不妨可以考慮太陽模擬光源類產(chǎn)品進(jìn)行光伏研究，因?yàn)槿绻ǜ甙簝r(jià)格購買非3A級太陽模擬器，實(shí)驗(yàn)效果僅僅相仿甚至不及太陽模擬光源，那么就會造成科研經(jīng)費(fèi)的嚴(yán)重浪費(fèi)！太陽能是今后人類最理想的清潔能源，讓我們共同努力，創(chuàng)造人類更加美好的明天。