기본 원리: 태양 복사의 핵심 특성을 시뮬레이션

태양광 시뮬레이터의 핵심 목표는 태양 복사의 스펙트럼 분포, 투사 강도 및 공간 균일성을 재현하는 것이다.태양광은 지구 표면의 스펙트럼이 280nm에서 2500nm로 덮여 있으며, 자외선, 가시광선 및 적외선 대역을 포함하며, 그 투사 강도는 대기질 (AM) 의 영향을 받아 전형적인 맑은 날 (AM1.5) 에서의 방사 총량은 1kW/m² 이다.시뮬레이터는 광학 시스템을 통해 광원에서 나오는 빛을 AM1.5 표준에 부합하는 스펙트럼으로 조정하고 테스트 면에 균일한 투사를 형성하여 재료, 부품에 대한 태양광의 실제 작용을 시뮬레이션한다.

광원 선택: 제논등과 LED의 협동 응용

광원은 시뮬레이터의"심장"으로서 스펙트럼의 련속성, 안정성 및 동적조절수요를 만족시켜야 한다.제논등은 고압 아크 방전을 통해 태양과 유사한 연속 스펙트럼을 생성하며, 특히 가시광선과 근적외선 대역을 커버하는 데 뛰어나지만 자외선과 적외선의 강도가 부족하다;LED는 UV-A365nm, 적외선 850nm와 같은 다중 대역 조합을 통해 빈틈을 메우고 일출과 일몰 스펙트럼 변화를 시뮬레이션하는 등 동적 조광을 지원한다.예를 들어, 광염 기술 SS-PST100R 시뮬레이터는 제논 램프 + 12채널 LED 혼합 광원을 사용하여 250nm에서 2500nm의 전체 주파수 대역을 커버하며 스펙트럼 일치도 (편차 <5%) 에 달한다.

광학 설계: 균일성과 정직성의 정밀한 조절

광학 시스템은"스폿-균일광-정직"의 세 단계를 통해 고정밀 시뮬레이션을 구현합니다.집광 태양광 시뮬레이터를 예로 들면: 제논 광원에서 나오는 빛은 타원면 반사경을 통해 두 번째 초점으로 모이고, 렌즈 배열은 광장을 분할하고"핫스팟"을 제거하며, 준직경은 빛을 평행 빔으로 전환하여 최종적으로 시험면에서 균일한 투사를 형성한다.예를 들어, 자색 창조 측정 제어 Luminbox 전체 스펙트럼 LED 시뮬레이터는 광학 적분기를 통해 45cm × 45cm 영역 내의 불균일도가 1.8% 에 불과하고 20분 파동이 ≤ 0.5% 로 태양광 배터리 테스트, 재료 노화 실험 등 가혹한 수요를 만족시킨다.

실험실에서 산업선에 이르기까지 태양광시뮬레이터는"스펙트럼이 정확하고 투사가 균일하며 운행이 안정적인"기술돌파로 인류가 청정에너지를 탐색하고 신형의 재료를 개발하는데 제공한"인공태양"이다.