चीनी विज्ञान अकादमी ने एलईडी सौर सिमुलेशन तकनीक में प्रगति की है

ग्राउंड सौर विकिरण वातावरण, समय, भूगोल और जलवायु जैसे पर्यावरणीय कारकों से बहुत प्रभावित होता है। समय पर स्थिर, दोहराने योग्य और नियंत्रणीय सूर्य का प्रकाश प्राप्त करना कठिन है, और यह मात्रात्मक प्रयोगों, उपकरण अंशांकन और प्रदर्शन परीक्षण की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है। इसलिए, सौर विकिरण के भौतिक और ज्यामितीय गुणों का अनुकरण करने के लिए सौर सिमुलेटर को अक्सर प्रयोगात्मक या अंशांकन उपकरण के रूप में उपयोग किया जाता है।

प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) अपनी उच्च दक्षता, पर्यावरण संरक्षण, सुरक्षा और स्थिरता के कारण धीरे-धीरे सौर सिमुलेटर के लिए एक गर्म प्रकाश स्रोत बन गए हैं। वर्तमान में, एलईडी सौर सिम्युलेटर मुख्य रूप से एक विशिष्ट विमान और बदलते ग्राउंड सौर स्पेक्ट्रम पर 3 ए विशेषताओं के अनुकरण का एहसास करता है। सौर स्थिरांक (100mW/cm2) रोशनी की आवश्यकता के तहत सूर्य के प्रकाश की ज्यामितीय विशेषताओं का अनुकरण करना मुश्किल है।

हाल ही में, सूज़ौ इंस्टीट्यूट ऑफ बायोमेडिकल इंजीनियरिंग एंड टेक्नोलॉजी, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज से जिओंग डैक्सी की टीम ने उच्च-शक्ति ऊर्ध्वाधर संरचना संकीर्ण-बैंड एलईडी प्रकाश स्रोत के आधार पर एक वितरित उच्च तापीय चालकता एकल क्रिस्टल सीओबी पैकेज डिजाइन किया है ताकि उच्च का स्थिर आउटपुट प्राप्त किया जा सके। ऑप्टिकल पावर घनत्व।

चित्र 1 सौर सिम्युलेटर का चित्रमय सारांश

साथ ही, सुपर-हेमिस्फेरिकल चिमिंग लेंस का उपयोग करके उच्च-शक्ति एलईडी के पूर्ण एपर्चर के साथ प्रकाश को केंद्रित करने की एक विधि प्रस्तावित है, और घुमावदार बहु-स्रोत इंटीग्रल कोलिमेशन सिस्टम का एक सेट कोलिमेशन और समरूपीकरण को पूरा करने के लिए बनाया गया है। वॉल्यूम स्पेस रेंज में पूर्ण-स्पेक्ट्रम प्रकाश स्रोत। . शोधकर्ताओं ने सौर सिम्युलेटर की वर्णक्रमीय सटीकता और अज़ीमुथल स्थिरता की पुष्टि करते हुए, समान परिस्थितियों में बाहरी सूर्य के प्रकाश और एक सौर सिम्युलेटर पर नियंत्रित प्रयोग करने के लिए पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर कोशिकाओं का उपयोग किया।

इस अध्ययन में प्रस्तावित सौर सिम्युलेटर कम से कम 5 सेमी x 5 सेमी के परीक्षण विमान में 1 सौर निरंतर विकिरण के साथ कक्षा 3 ए रोशनी प्राप्त करता है। बीम के केंद्र में, 5 सेमी से 10 सेमी की कार्य दूरी के भीतर, विकिरण मात्रा स्थानिक अमानवीयता 0.2% से कम है, कोलिमेटेड बीम विचलन कोण ± 3 डिग्री है, और विकिरण समय अस्थिरता 0.3% से कम है। वॉल्यूम स्पेस के भीतर समान रोशनी प्राप्त की जा सकती है, और इसका आउटपुट बीम परीक्षण क्षेत्र में कोसाइन कानून को संतुष्ट करता है।



चित्र 2 विभिन्न शिखर तरंग दैर्ध्य के साथ एलईडी सरणियाँ

इसके अलावा, शोधकर्ताओं ने मनमाना सौर स्पेक्ट्रम फिटिंग और नियंत्रण सॉफ्टवेयर भी विकसित किया, जिसने पहली बार विभिन्न परिस्थितियों में जमीनी सौर स्पेक्ट्रम और सौर अभिविन्यास के एक साथ अनुकरण का एहसास किया। ये विशेषताएँ इसे सौर फोटोवोल्टिक उद्योग, फोटोकैमिस्ट्री और फोटोबायोलॉजी के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण अनुसंधान उपकरण बनाती हैं।



चित्र 3 जब कार्य दूरी 100 मिमी हो तो बीम के लंबवत लक्ष्य सतह का विकिरण वितरण। (ए) मापा वर्तमान मूल्यों का सामान्यीकृत 3डी मॉडल वितरण; (बी) वर्ग ए का वितरण मानचित्र (2% से कम) विकिरण असमानता (पीला क्षेत्र); (सी) कक्षा बी (5% से कम) विकिरण अमानवीयता एकरूपता का वितरण मानचित्र (पीला क्षेत्र); (डी) प्रकाश स्थान का वास्तविक शॉट

शोध के नतीजे सौर ऊर्जा में स्थलीय सौर स्पेक्ट्रा और अभिविन्यास के लिए एलईडी-आधारित सौर सिम्युलेटर के शीर्षक के तहत प्रकाशित किए गए थे।