चायनीज ॲकॅडमी ऑफ सायन्सेसने एलईडी सोलर सिम्युलेशन तंत्रज्ञानामध्ये प्रगती केली आहे

वातावरण, वेळ, भूगोल आणि हवामान यासारख्या पर्यावरणीय घटकांमुळे ग्राउंड सोलर रेडिएशनचा मोठ्या प्रमाणावर परिणाम होतो. वेळेत स्थिर, पुनरावृत्ती करण्यायोग्य आणि नियंत्रित करण्यायोग्य सूर्यप्रकाश प्राप्त करणे कठीण आहे आणि ते परिमाणात्मक प्रयोग, इन्स्ट्रुमेंट कॅलिब्रेशन आणि कार्यप्रदर्शन चाचणीच्या आवश्यकता पूर्ण करू शकत नाही. म्हणूनच, सौर किरणोत्सर्गाच्या भौतिक आणि भौमितिक गुणधर्मांचे अनुकरण करण्यासाठी सौर सिम्युलेटरचा वापर प्रायोगिक किंवा कॅलिब्रेशन उपकरणे म्हणून केला जातो.

प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (LEDs) त्यांच्या उच्च कार्यक्षमता, पर्यावरण संरक्षण, सुरक्षितता आणि स्थिरतेमुळे हळूहळू सौर सिम्युलेटरसाठी गरम प्रकाश स्रोत बनले आहेत. सध्या, एलईडी सोलर सिम्युलेटर मुख्यत्वे विशिष्ट विमानावरील 3A वैशिष्ट्यांचे सिम्युलेशन आणि बदलणारे ग्राउंड सोलर स्पेक्ट्रम लक्षात घेते. सौर स्थिरांक (100mW/cm2) प्रदीपन आवश्यकतेनुसार सूर्यप्रकाशाच्या भूमितीय वैशिष्ट्यांचे अनुकरण करणे कठीण आहे.

अलीकडेच, चायनीज अकादमी ऑफ सायन्सेसच्या सुझोउ इन्स्टिट्यूट ऑफ बायोमेडिकल इंजिनीअरिंग अँड टेक्नॉलॉजीच्या Xiong Daxi च्या टीमने उच्च-शक्तीच्या उभ्या संरचनेच्या अरुंद-बँड एलईडी प्रकाश स्रोतावर आधारित वितरित उच्च थर्मल चालकता सिंगल क्रिस्टल COB पॅकेज डिझाइन केले आहे. ऑप्टिकल पॉवर घनता.

आकृती 1 सौर सिम्युलेटरचा ग्राफिकल सारांश

त्याच वेळी, सुपर-हेमिस्फेरिकल चाइमिंग लेन्सचा वापर करून उच्च-पॉवर एलईडीच्या पूर्ण छिद्रासह प्रकाश केंद्रित करण्याची एक पद्धत प्रस्तावित आहे आणि वक्र मल्टी-सोर्स इंटिग्रल कोलिमेशन सिस्टमचा एक संच तयार केला गेला आहे ज्यामुळे कोलिमेशन आणि एकजिनसीकरण पूर्ण होईल. व्हॉल्यूम स्पेस रेंजमध्ये पूर्ण-स्पेक्ट्रम प्रकाश स्रोत. . सौर सिम्युलेटरची वर्णक्रमीय अचूकता आणि अझिमुथल सुसंगतता पडताळण्यासाठी संशोधकांनी बाहेरील सूर्यप्रकाश आणि सौर सिम्युलेटरवर समान परिस्थितीत नियंत्रित प्रयोग करण्यासाठी पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सौर पेशींचा वापर केला.

या अभ्यासात प्रस्तावित केलेले सौर सिम्युलेटर किमान 5cm x 5cm च्या चाचणी विमानात 1 सौर स्थिर विकिरणांसह वर्ग 3A प्रदीपन प्राप्त करते. बीमच्या मध्यभागी, 5cm ते 10cm च्या कार्यरत अंतरामध्ये, विकिरण खंड अवकाशीय एकरूपता 0.2% पेक्षा कमी आहे, कोलिमेटेड बीम विचलन कोन ±3° आहे आणि विकिरण वेळ अस्थिरता 0.3% पेक्षा कमी आहे. व्हॉल्यूम स्पेसमध्ये एकसमान प्रदीपन प्राप्त केले जाऊ शकते आणि त्याचे आउटपुट बीम चाचणी क्षेत्रातील कोसाइन कायद्याचे समाधान करते.



आकृती 2 विविध शिखर तरंगलांबी असलेले एलईडी ॲरे

याव्यतिरिक्त, संशोधकांनी अनियंत्रित सौर स्पेक्ट्रम फिटिंग आणि नियंत्रण सॉफ्टवेअर देखील विकसित केले, ज्याने प्रथमच ग्राउंड सोलर स्पेक्ट्रमचे एकाचवेळी सिम्युलेशन आणि वेगवेगळ्या परिस्थितीत सौर अभिमुखता लक्षात घेतली. या वैशिष्ट्यांमुळे ते सौर फोटोव्होल्टेइक उद्योग, फोटोकेमिस्ट्री आणि फोटोबायोलॉजी या क्षेत्रातील एक महत्त्वाचे संशोधन साधन बनते.



अंजीर 3 जेव्हा कार्यरत अंतर 100 मिमी असते तेव्हा बीमला लंब असलेल्या लक्ष्य पृष्ठभागाचे विकिरण वितरण. (a) मोजलेल्या वर्तमान मूल्यांचे सामान्यीकृत 3D मॉडेल वितरण; (b) वर्ग A चा वितरण नकाशा (2% पेक्षा कमी) विकिरण असमानता (पिवळा क्षेत्र); (c) वर्ग ब (5% पेक्षा कमी) विकिरण एकरूपता वितरण नकाशा (पिवळा क्षेत्र); (डी) लाईट स्पॉटचा वास्तविक शॉट

संशोधनाचे निकाल सौर ऊर्जा मध्ये LED-आधारित सोलर सिम्युलेटर फॉर टेरेस्ट्रियल सोलर स्पेक्ट्रा आणि ओरिएंटेशन या शीर्षकाखाली प्रकाशित करण्यात आले.