태양광 시뮬레이션 시스템은 정밀한 광학과 전자 시스템의 협동을 통해 태양 복사 특성을 재현하여 과학 연구와 산업 테스트에 표준화된 조명 환경을 제공한다.그 핵심구성은 광원시스템, 광학처리시스템, 제어시스템, 열방출시스템 등 4대 모듈로 나눌수 있는데 각 모듈의 기능과 기술특징은 다음과 같다.

1. 광원 시스템: 태양 복사의 에너지 핵심 시뮬레이션

광원은 태양광시뮬레이터의 핵심으로서 넓은 스펙트럼피복, 높은 안정성, 장수명 등 3대 요구를 만족시켜야 한다.주요 라이트 유형은 다음과 같습니다.

1. 제논 램프

특징: 단호 제논 램프 스펙트럼은 200~2500nm를 커버하며, 300~800nm 가시광선 대역은 태양 스펙트럼과 85% 이상 일치하며, 색온도는 약 6000K이다. 그러나 0.8~1.0μm 적외선 대역은 특징적인 최고봉이 존재하므로 갈륨비소 필터를 조합하여 제압해야 한다.

응용: 태양 전지 I-V 곡선 측정과 같은 고정밀 태양광 테스트, 항공 우주 열 균형 시험.

수명: 1000-2000시간, 수냉 시스템 냉각 필요

2. LED 어레이

특징: 20-50종의 특정 파장 LED(300-1800nm)로 구성되며 독립구동을 통해 주파수대역 전력조절을 실현하며 스펙트럼 매칭도가 A급(편차≤20%)에 달한다.수명은 10 만 시간 이상이며 에너지 소비량은 제논 램프의 30% 에 불과하며 응답 시간은 ≤ 1ms입니다.

응용: 맞춤형 장면 (예를 들어 광촉매 반응, 식물 생장 연구), 동적 스펙트럼 조절 테스트.

장점: 모듈식 확장이 가능하고 넓은 면적의 균일한 조명을 지원합니다.

3. 할로겐 램프

특징: 텅스텐-요오드 증기 순환을 기반으로 스펙트럼은 300-2600nm를 커버하고 600nm 이상의 적외선 에너지는 60%를 차지하며 고온 일조 시뮬레이션에 적합하다.원가는 제논등의 1/5이지만 자외선대역의 에네르기가 부족하므로 자외선증강모듈이 보충해야 한다.

응용: 저정밀도 내후성 실험(예를 들어 건축자재 노화 테스트), 자동차 내장재 평가.

2. 태양광 시뮬레이션 시스템 광학 처리 시스템: 광장 분포를 형성하는 관건

광학 시스템은 필터, 균일 광선, 정직 3 단계를 통해 광원 출력을 균일 하고 평행 한 아날로그 태양 광선으로 변환합니다.

1. 필터 시스템

AM 시리즈 필터: 광원 스펙트럼을 표준 태양 스펙트럼으로 교정하는 핵심 수정 컴포넌트.고해상도 분광기의 실시간 모니터링을 통해 필터 조합이나 광원 출력을 동적으로 조정하여 스펙트럼 일치도 편차가 ≤ ± 25% 인지 확인한다.

2. 균일광 시스템

포인트 볼 균일광: 300-1000mm PTFE 코팅 포인트 볼 (반사율 ≥ 98%), 반점 균일성은 ± 1.5% 에 달해 소면적 샘플 (예: 태양전지 조각) 에 적합하다.

렌즈 배열 균일광: 10 × 10 유닛 마이크로 렌즈 분할 중첩, ≥ 1m × 1m 대면적 투사, 가장자리와 중심 편차 ≤ ± 5%, 태양광 부품 테스트에 적용.

3. 정직 시스템

소색차 렌즈 그룹: 초점 거리 500-1000mm, 광빔 발산각을 ± 0.5 ° 이내로 제어하여 대형 샘플 (예: 자동차 외장) 의 빛 일치를 확보한다.

포물면 거울 정직: LED 광원에 사용되며, 광선이 거울 안에서 여러 번 반사되어 평행 반점을 형성하여"무궁원"태양 투사를 시뮬레이션한다.

3. 태양광 시뮬레이션 시스템 제어 시스템: 광 환경을 정확하게 조절하는"두뇌"

제어 시스템은 장비 또는 컴퓨터 프로그램을 자동화하여 광원 매개변수를 실시간으로 조정하고 모니터링합니다.

1. 매개변수 조정

광 강도, 스펙트럼 분포, 광조 시간 (펄스 또는 안정) 의 유연한 조정을 지원합니다.

예를 들어, 광촉매 재료 테스트에서 특정 주파수 대역 (예: 자외선 영역) 을 강화하여 반응을 가속화할 수 있습니다.자동차 스마트 운전 검증에서 터널 출입구의 강한 빛 돌연변이 장면을 시뮬레이션한다.

2. 상태 모니터링

빛의 강도, 스펙트럼, 온도, 습도 등 매개변수를 실시간으로 수집하여 시뮬레이션 조건이 사전 설정 표준 범위 내에서 안정되도록 확보한다.

예를 들어, 항공 우주 열 균형 시험에서 습도 제어와 결합하여 장기 우주 체류가 재료 노화에 미치는 영향을 연구한다.

4. 태양광 시뮬레이션 시스템 방열 시스템: 설비의 안정적인 운행을 보장하는"수호자"

광원이 장시간 작동하면 많은 열이 발생하므로 공기 냉각 또는 물 냉각 장치를 통해 효율적으로 열을 방출해야 합니다.

1.제논 램프 열 방출

수랭순환시스템을 채용하여 온도차가 ≤ 5 ℃ 이고 온도조절정밀도가 ± 0.5 ℃ 로서 적외선대역의 첨봉이 온도상승으로 인해 심해지지 않도록 해야 한다.

2. LED 발열

마이크로 채널 방열 기술을 사용하여 스펙트럼 표류를 방지하고 다중 밴드 LED의 안정성을 확보합니다.