Kako solarna simulacijska svjetiljka P&X serije osigurava točnost svjetlosne točke kroz strukturnu stabilnost?

Kao ključni uređaj za testiranje fotonaponskih, fotokatalitičkih i fotoelektričnih odgovora, funkcija jezgre svjetiljke solarne simulacije je reproduciranje solarnog spektra i iznošenje stabilne svjetlosne točke. Međutim, tradicionalni sustavi izvora svjetla često uzrokuju pomicanje optičkih komponenti zbog mehaničke vibracije (poput rukovanja opremom, vibracija laboratorijskih tablica) ili temperaturnih promjena (poput porasta temperature okoline, grijanja svjetlosti), što zauzvrat uzrokuje probleme poput izobličenja svjetlosnih mrlja i smanjenja ujednačenosti. P&X serija rješava ovu točku boli u industriji iz korijena kroz integrirani fiksni dizajn reflektora i leće, pružajući pouzdano jamstvo za visoko precizno optičko ispitivanje.

Temeljna prednost integriranog fiksnog dizajna
P&X serija koristi aluminijsku leguru zrakoplovne klase kao glavni materijal fiksnog nosača. Njegov mladićev modul (ukočenost) je 40% veći od onog uobičajene aluminijske legure, što se može učinkovito oduprijeti deformaciji uzrokovanoj mehaničkim vibracijama. Istodobno, površina nosača obložena je keramičkim premazom s niskim koeficijentom toplinske ekspanzije (CTE), tako da se ukupna vrijednost CTE kontrolira unutar 2,5 × 10⁻⁶/℃, što je mnogo niže od CTE optičkog stakla (na taj način smanjenja dimenzionalnih promjena.

Prsteni za pričvršćivanje leće i reflektora izrađeni su od legure od titana, koja ima bolju čvrstoću i krutost od tradicionalnog nehrđajućeg čelika, a kroz preciznu obradu, osigurana je ravnanost kontaktne površine s optičkim elementom ≤01 mm, izbjegavajući optičko odstupanje uzrokovano stresom montaže.

Fiksni nosač prihvaća strukturu rešetke, a raspodjela naprezanja ključnih čvorova optimizirana je analizom konačnih elemenata (FEA), što povećava ukupnu krutost za 30%. U testu vibracije, struktura može podnijeti utjecaj ubrzanja od 10 g, a pomak optičkog elementa je ≤0,02 mm, što je daleko veće od industrijskog standarda od 0,1 mm.

Pored toga, veza između nosača i optičkog elementa prihvaća dizajn "plutajućeg nosača u tri točke", koji omogućava elementu da se lagano kreće u specifičnom smjeru tijekom toplinskog širenja i kontrakcije, zadržavajući točnost pozicioniranja kroz elastično unaprijed. Ovaj dizajn ne samo da izbjegava koncentraciju stresa uzrokovanu krutom vezom, već i osigurava stabilnost u dugoročnoj upotrebi.

Stvaranje topline iz izvora svjetlosti glavni je faktor koji uzrokuje promjene temperature. P&X serija integrira visoku toplinsku vodljivost grafen hladnjaka na stražnjoj strani izvora svjetlosti i surađuje s cirkulirajućim sustavom za hlađenje vode za kontrolu fluktuacije temperature izvora svjetlosti unutar ± 1 ° C. Istodobno, unutrašnjost nosača ispunjena je izolacijskim materijalom zračnog pogona kako bi se blokirala provođenje topline na optički element, tako da je temperaturni gradijent leće i reflektora ≤0,5 ° C/cm.

Da bi se dodatno nadoknadila toplinska deformacija, nosač prihvaća bimetalnu strukturu kompenzacije. Kad se temperatura raste, kompenzacijski list automatski podešava razmak učvršćivanja kako bi se nadoknadio dimenzijske promjene uzrokovane toplinskom ekspanzijom. Eksperimenti su pokazali da ova tehnologija može smanjiti pomak optičkih elemenata za 60%.

Put implementacije tehnologije: Potpuna kontrola procesa od dizajna do provjere
Prsteni za pričvršćivanje leće i reflektora proizvedeni su CNC obradnim centrom (CNC), s površinskom hrapavošću RA≤0,4 μm, osiguravajući da na kontaktnoj površini ne postoji mikroskopska deformacija s optičkim elementom. Tijekom postupka montaže, laserski interferometar nadzire ravnost i paralelizam komponenti u stvarnom vremenu i automatski alarmira kada odstupanje prelazi 0,005 mm.

Sastavljanje integriranog fiksnog nosača prihvaća modularni dizajn, a svaka je komponenta povezana s visokim preciznim pin i vijkom, a pogreška sklopa je ≤02 mm. Nakon završetka sklopa, provodi se 24-satni test starenja kako bi se osiguralo da strukturna stabilnost ispunjava zahtjeve za dizajnom.

Da bi se potvrdila strukturna stabilnost, serija P&X je prošla niz strogih testova:
Vibracijski test: simulirajte vibracijsko okruženje tijekom transporta, frekvencijski raspon je 5-200Hz, ubrzanje je 10 g, a traje 1 sat. Pomak optičkog elementa je ≤02 mm;
Ispitivanje temperaturnog ciklusa: ekstremni temperaturni ciklus od -40 ℃ do 80 ℃, svaki ciklus je 24 sata, ukupno 10 ciklusa, a spozna ujednačenost se mijenja ≤2%;
Test vlažne topline: 1000 sati u okruženju od 85 ℃/85%RH, bez korozije ili pomaka optičkih komponenti.

Spot ujednačenost serije P & X kvantitativno se procjenjuje CCD kamerom visoke rezolucije i softvera za analizu spot. Eksperimenti pokazuju da je na standardnoj radnoj udaljenosti (500 mm), razlika intenziteta u svakoj točki mjesta ≤5%, a nakon 1000 sati kontinuiranog rada, promjena ujednačenosti je ≤1%, što je daleko veća od industrijskog standarda od 10%.

Scenariji vrijednosti industrije i primjene
U ispitivanju učinkovitosti solarnih ćelija, ujednačenost mjesta izravno utječe na točnost I-V krivulje. Spot stabilnost serije P & X može smanjiti pogrešku ispitivanja učinkovitosti na ± 0,5%, pružajući pouzdanu osnovu za istraživanje materijala i razvoj i optimizaciju procesa.

Eksperimenti s fotodegradacijom vrlo su osjetljivi na uvjete osvjetljenja. Strukturna stabilnost serije P & X osigurava ponovljivost eksperimentalnih rezultata, izbjegava pogreške uzrokovane pomakom izvora svjetlosti i pruža stabilnu platformu za procjenu performansi fotokatalizatora.

U otkrivanju površinskih oštećenja bez kontakta, ujednačenost spota P&X serija Sun simulator svjetlost može poboljšati točnost identifikacije oštećenja. Na primjer, u EL otkrivanju fotonaponskih modula, pukotine na razini mikrona mogu se jasno razlikovati kako bi se pomoglo kontroli kvalitete proizvoda.