ग्राउंड सोलर रेडिएशन पर्यावरणीय कारकों जैसे वायुमंडल, समय, भूगोल और जलवायु से बहुत प्रभावित होता है। समय में स्थिर, दोहराने योग्य और नियंत्रणीय सूर्य के प्रकाश को प्राप्त करना मुश्किल है, और यह मात्रात्मक प्रयोगों, साधन अंशांकन और प्रदर्शन परीक्षण की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है। इसलिए, सौर सिमुलेटर का उपयोग अक्सर सौर विकिरण के भौतिक और ज्यामितीय गुणों का अनुकरण करने के लिए प्रयोगात्मक या अंशांकन उपकरण के रूप में किया जाता है।
प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) धीरे-धीरे उनकी उच्च दक्षता, पर्यावरण संरक्षण, सुरक्षा और स्थिरता के कारण सौर सिमुलेटर के लिए एक गर्म प्रकाश स्रोत बन गए हैं। वर्तमान में, एलईडी सौर सिम्युलेटर मुख्य रूप से एक विशिष्ट विमान और बदलते जमीन सौर स्पेक्ट्रम पर 3 ए विशेषताओं के सिमुलेशन 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, Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology, Chinese Academy of Sciences से Xiong Daxi की टीम ने उच्च ऑप्टिकल पावर घनत्व के एक स्थिर आउटपुट को प्राप्त करने के लिए एक उच्च शक्ति ऊर्ध्वाधर संरचना संकीर्ण-बैंड एलईडी प्रकाश स्रोत के आधार पर एक वितरित उच्च थर्मल चालकता एकल क्रिस्टल COB पैकेज डिज़ाइन किया है।
चित्रा 1 सौर सिम्युलेटर का ग्राफ़िकल सारांश
उसी समय, एक सुपर-अर्धगोलाकार चिमिंग लेंस का उपयोग करके उच्च-शक्ति एलईडी के पूर्ण एपर्चर के साथ प्रकाश को केंद्रित करने की एक विधि प्रस्तावित की गई है, और घुमावदार बहु-स्रोत अभिन्न कॉलिमेशन सिस्टम का एक सेट वॉल्यूम स्पेस रेंज में पूर्ण-स्पेक्ट्रम प्रकाश स्रोत के कॉलिमेशन और होमोजेनाइजेशन को पूरा करने के लिए बनाया गया है। . शोधकर्ताओं ने पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर कोशिकाओं का उपयोग बाहरी सूरज की रोशनी और समान परिस्थितियों में एक सौर सिम्युलेटर पर नियंत्रित प्रयोगों का संचालन करने के लिए किया, जो सौर सिम्युलेटर की वर्णक्रमीय सटीकता और दिगंश स्थिरता को सत्यापित करता है।
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 कामकाजी दूरी के भीतर, विकिरण मात्रा स्थानिक असमरूपता 0.2% से कम है, कोलिमेटेड बीम विचलन कोण ±3 डिग्री है, और विकिरण समय अस्थिरता 0.3% से कम है। समान रोशनी को वॉल्यूम स्पेस के भीतर प्राप्त किया जा सकता है, और इसका आउटपुट बीम परीक्षण क्षेत्र में कोसाइन कानून को संतुष्ट करता है।
चित्रा 2 विभिन्न चोटी तरंग दैर्ध्य के साथ एलईडी सरणियों
इसके अलावा, शोधकर्ताओं ने मनमाने ढंग से सौर स्पेक्ट्रम फिटिंग और नियंत्रण सॉफ्टवेयर भी विकसित किया, जिसने पहली बार विभिन्न परिस्थितियों में जमीन सौर स्पेक्ट्रम और सौर अभिविन्यास के एक साथ सिमुलेशन का एहसास किया। ये विशेषताएं इसे सौर फोटोवोल्टिक उद्योग, फोटोकेमिस्ट्री और फोटोबायोलॉजी के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण शोध उपकरण बनाती हैं।
चित्र 3 बीम के लंबवत लक्ष्य सतह का विकिरण वितरण जब काम की दूरी 100 मिमी होती है। (ए) मापा गया वर्तमान मूल्यों का सामान्यीकृत 3 डी मॉडल वितरण; (ख) वर्ग क का वितरण मानचित्र (2% से कम%) विकिरण असमरूपता (पीला क्षेत्र); (ग) वर्ग ख (5% से कम) विकिरण असमरूपता एकरूपता का वितरण मानचित्र (पीला क्षेत्र); (d) प्रकाश स्थान का वास्तविक शॉट
अनुसंधान के परिणाम स्थलीय सौर स्पेक्ट्रा और अभिविन्यास के लिए एलईडी-आधारित सौर सिम्युलेटर के शीर्षक के तहत सौर ऊर्जा में प्रकाशित किए गए थे।
