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一束「标准光」的诞生:赛凡 LED 太阳模拟器的破局之路

2025-07-22 点击次数:394次

2018 年深冬,中科院某实验室的暗室里,研究员周明哲第 17 次推倒重来的钙钛矿电池实验又失败了。问题出在那台用了五年的氙灯太阳模拟器 —— 光谱漂移让测试数据像散沙般难以捉摸,半年来的研究始终在原地打转。直到次年春天换上赛凡光电的 LED 太阳模拟器,那束稳定复现 AM1.5G 光谱的光源,才让他首次捕捉到钙钛矿薄膜在 730nm 波长下的异常响应,最终在《ACS Nano》发表了突破性成果。

这束改变科研命运的「标准光」,背后是赛凡光电十年磨一剑的技术突围。

当实验室遇见「光的标尺」

在清华大学光伏中心的晨会上,博士生们总在讨论赛凡模拟器的「微米级光控」。它能将光斑精准聚焦到 50μm,相当于头发丝直径的一半,让研究人员看清光伏材料晶界处的光生载流子运动。这种精度在传统设备上是奢望 —— 某团队曾用氙灯设备测试同一批钙钛矿电池,效率数据偏差高达 ±1.2%,直到换用赛凡设备,才发现问题不在材料,而在光源本身。

更打动科研人员的是它的「长情」。LED 光源 10 万小时的寿命,意味着一台设备能陪伴整个博士生涯的研究。某高校实验室的记录显示,连续运行 8000 小时后,赛凡模拟器的光谱匹配度仍保持在 0.92,而同期的氙灯设备早已更换了 3 次光源,累计停机维护达 47 小时。

生产线的「光效裁判」

在江苏某光伏企业的智能制造车间,30 台赛凡模拟器组成的检测矩阵正以每秒 1 片的速度工作。它们像严苛的裁判,用 ±0.3% 的测试精度给每片电池片「打分」。生产总监王海涛算了笔账:引入这套系统后,A 级品率提升 2.3%,按年产能 10GW 计算,相当于多创造 4600 万元利润。

传统设备的「暴脾气」曾让生产线头疼不已。某企业曾因氙灯突然熄灭导致 2000 片电池片检测中断,返工损失超 80 万元。而赛凡模拟器的「零故障运行」记录长达 146 天,650W 的低功耗设计,每年还能为企业节省电费 28 万元。

从沙漠到太空的「光环境复刻」

在青海格尔木的光伏实证基地,赛凡便携式模拟器正顶着零下 15℃的寒风工作。它能模拟海拔 3000 米的太阳光强度,帮助工程师校准电站的发电预测模型。而在北京航天城的真空舱里,另一台赛凡设备则在模拟 AM0 太空光谱,为嫦娥探测器的柔性太阳能电池做极端环境测试。

这种「全场景适应力」源于独特的模块化设计。针对光催化研究,它能加装紫外增强模块;面向农业科研,可模拟不同季节的光谱配比。某农业实验室用它研究番茄在蓝光下的生长规律,收获期提前了 12 天。

如今,这束来自北京的「标准光」已照亮全球 23 个国家的实验室和工厂。当周明哲团队的钙钛矿电池效率突破 31% 的消息传来时,赛凡光电的研发人员正在调试新一代模拟器 —— 他们想让那束光,更精准地照亮新能源探索的每一步。


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