在赛凡光电 LED 太阳光模拟器卓越性能的背后,是一系列先进核心技术的有力支撑,这些技术相互协作,构建起一个精准、稳定且灵活的 “人造阳光” 制造体系。
赛凡光电 LED 太阳光模拟器采用多波段高精度 LED 阵列作为光源,这是其实现精准光谱模拟的基石。LED 光源具有响应速度快、寿命长、能耗低等优势,相较于传统的氙灯等光源,能为用户带来更稳定、更持久的使用体验。
从光谱覆盖来看,模拟器可实现 280nm - 1800nm 全波段的光谱输出。在紫外波段(280nm - 400nm),通过特定的 LED 芯片组合,精准模拟出太阳辐射中的紫外成分,这对于研究光催化反应、材料的耐紫外老化性能等至关重要。例如,在某环保科研项目中,研究人员利用赛凡模拟器的紫外光,深入探究光催化剂在紫外线激发下对有机污染物的降解机制,为开发高效的污水处理技术提供了关键数据。
可见光波段(400nm - 700nm)的模拟同样精准,不同颜色的 LED 芯片经过精心调配,能够精确复现自然太阳光在该波段的光谱分布。这使得在农业种植研究中,科研人员可以通过调节模拟器的可见光光谱,模拟不同季节、不同光照条件下植物所接收的光照,从而优化作物的生长环境。如前文提到的山东蔬菜种植基地,正是借助赛凡模拟器对红光和蓝光的精准控制,实现了黄瓜的增产提质。
近红外波段(700nm - 1800nm)的模拟能力也不容小觑。在光伏产业中,该波段的光对光伏电池的性能有着重要影响。赛凡模拟器通过对近红外光谱的精确模拟,帮助科研人员深入研究光伏材料在近红外光照射下的光电转换特性,为开发更高效的光伏电池提供了有力支持。
赛凡模拟器还配备了智能光谱拟合算法,这一算法如同光谱的 “调音师”。它能够根据用户的需求,对不同波段的 LED 光源进行实时、精准的调控,实现对 AM0、AM1.5G 等国际标准光谱的高度匹配,匹配度达到 A 级标准。在实际应用中,当光伏企业需要测试产品在标准地面光照条件下的性能时,赛凡模拟器可迅速调整光谱,精准复现 AM1.5G 光谱,为产品质量检测提供可靠依据。
光强的稳定性是太阳光模拟器的关键性能指标之一,赛凡光电通过闭环反馈控制系统,确保了光强波动率始终小于 ±0.5%/ 小时。
该系统的工作原理类似于一个精密的 “光强调节中枢”。首先,内置的高灵敏度光强传感器实时监测模拟器输出的光强数据。一旦传感器检测到光强出现微小波动,哪怕是极其细微的变化,也会立即将信号传输至控制系统。控制系统接收到信号后,迅速对数据进行分析处理,并根据预设的光强标准,向光源驱动模块发出调整指令。光源驱动模块则根据指令,精准调节 LED 光源的驱动电流,从而实现对光强的快速、精准补偿。
以某光催化研究团队的实验为例,在进行长达 100 小时的光解水制氢实验过程中,实验对光强稳定性要求极高。赛凡模拟器的闭环反馈控制系统全程稳定运行,实时监测并调整光强。在整个实验期间,光强波动始终控制在极小范围内,实验数据呈现出完美的线性关系,为研究人员深入探究光解水反应机理提供了可靠的光照条件。
这种稳定的光强输出,不仅对于长时间的科研实验至关重要,在工业生产中同样具有重要意义。例如,在光伏组件的量产检测环节,稳定的光强能够保证检测结果的一致性和准确性,有效避免因光强波动导致的产品误判,提高生产效率和产品质量。
在光学系统设计方面,赛凡光电投入了大量研发精力,以实现光斑的均匀化和光路的稳定性。
模拟器采用了高精度的光学透镜和反射镜组合,这些光学元件经过精密加工和调试,能够对光源发出的光线进行精确的聚焦、反射和折射,确保光线均匀地分布在目标测试区域。例如,在航天领域对航天器太阳能电池翼的测试中,需要保证大面积的电池翼表面都能接收到均匀的光照,赛凡模拟器通过其先进的光学系统,能够在测试区域内实现高度均匀的光斑分布,满足了航天测试的严苛要求。
同时,赛凡模拟器的光学室和机械传动室严格分开,这种设计有效避免了机械传动过程中产生的杂散光以及润滑油微量挥发对光学件的污染,进一步保障了光学系统的稳定性和光斑的均匀性。某高校的光学实验室在使用赛凡模拟器进行光学材料研究时,由于光学系统的稳定性极高,实验过程中无需频繁对设备进行校准,大大提高了实验效率。
此外,赛凡模拟器还采用了积分球等先进的光学匀光技术。积分球内部的特殊涂层能够对进入的光线进行多次反射和散射,使光线在球内充分混合,最终从积分球出射的光线在空间上具有高度的均匀性。这种技术在需要大面积均匀光照的应用场景中发挥着重要作用,如在汽车行业对大面积汽车外饰件的光照老化测试中,赛凡模拟器通过积分球匀光技术,确保外饰件表面每一处都能接收到均匀、稳定的光照,从而准确评估材料在不同光照条件下的老化性能。