昌盛光電


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  • 陽光模擬500w~25kw
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  • UVA-340
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  • UVA-340  4kw
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  • XENON 500W
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  • IEC60904-3
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  • SAE J2527
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  • IEC60904-9
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  • 長弧氙燈電源
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  • 鋁合金反光罩
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  • SAE-J2527
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  • 長弧氙燈電源1800w
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  • AM1.5G 校正
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  • IEC 60068-2-5
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  • 平行/直射式設計
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  • MIL-STD-810G
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  • Q-LAB氙灯灯管
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  • 客製化氙灯電源
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  • 陽光模擬,光催化
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Solar Simulator 太陽光模擬、老化、光催化、光分解、照明

 

陽光模擬、老化、光催化、光分解 :  氙燈電源開發設計&製作生產

 

太陽輻射色溫是接近 5900K 輻射,到達地球大氣層表面的輻射能量約為1353 W/M2

輻射能量會因大氣吸收而減弱,經過不同大氣層路徑,其相關的輻射強弱也不同。

大氣層外的太陽光譜為AM0

    (其中大氣質量AM (Air Mass)是用來表示大氣層吸收,導致太陽光譜與輻射能量減弱)。

θ角為入射太陽光角度與頭頂垂直入射的夾角,大氣質量的計算 Air Mass=1/cos θ。 

AM0:太陽光在大氣層外的平均照度,也稱為太陽常數.

         目前規範太陽常數輻射照度為1366W/M2

AM1太陽光垂直入射,穿過大氣層到達地表的平均輻射照度。

AM1.5太陽光以夾角θ=48.2度穿過1.5倍大氣層,

               到達地表的平均輻射照度1000 W/M2

太陽輻射光譜

太陽能檢測之光伏元件的熱斑效應和試驗方法
光伏電池是將太陽光輻射能量直接轉換成電能的器件。單個矽晶體光伏電池能得到的最大電壓約為0.6V,最大電流約為30mA/cm2。因此光伏電池很少單個使用,而是串聯或並聯起來,以獲得所期望的電壓或電流。光伏元件正是由多個光伏電池連接和封裝而成的產品,是光伏發電系統中電池方陣的基本單元為了達到較高轉換效率,光伏元件中的單體電池須具有相似的特性。在實際使用過程中,可能出現電池裂紋或不匹配、內部連接失效、局部被遮光或弄髒等情況,導致一個或一組電池的特性與整體不諧調。失諧電池不但對元件輸出沒有貢獻,而且會消耗其他電池產生的能量,導致局部過熱。這種現象稱為熱斑效應。當元件被短路時,內部功率消耗最大,熱斑效應也最嚴重。
      一、熱斑效應原理
     當然,並不是所有的電池都可以通過調整遮光比例達到最佳阻抗匹配。完全遮光情況下,不同特性的Y電池I-V曲線如圖3所示。斜率越低,表明電池的並聯電阻越大。考慮(S-1)個電池串的最大輸出功率點所限定的“試驗界限”,根據I-V曲線與“試驗界限”的交點,把電池分為電壓限制型(A)和電流限制型(B)。A類電池並聯電阻較大,可以通過減少遮光面積,達到最佳阻抗比配;B類電池的並聯電阻較小,完全遮光已是Y電池消耗功率最大的狀態。
      二、熱斑耐久試驗
      熱斑效應可導致電池局部燒毀形成暗斑、焊點熔化、封裝材料老化等永久性損壞,是影響光伏元件輸出功率和使用壽命的重要因素,甚至可能導致安全隱患。因此,IEC 61215:2005《地面用晶體矽光伏元件設計鑒定和定性》專門設置了熱斑耐久試驗,以考核光伏組件經受熱斑加熱效應的能力。
      熱斑耐久試驗過程包括最壞情況的確定、5小時熱斑試驗以及試驗後的診斷測量,分為以下4個步驟。
      1、選定最差電池
       由於受到檢測時間和成本的限制,熱斑耐久試驗不能針對元件中的每一個電池進行。因此,正式試驗之前先比較和選擇熱斑加熱效應最顯著的電池。具體方法是,在一定光照條件下,將元件短路,依次遮擋每個電池,被遮光後穩定溫度最高者為最差電池片。電池溫度可以用熱成像儀等儀器測量。對於串聯-並聯-串聯連接方式的大型元件,標準允許隨機選擇其中30%的電池進行比較。
      對於串聯和串聯-並聯連接方式的元件,IEC61215標準給出了兩種快速的方法。第一種方法是:將元件短路,不遮光,直接尋找穩定工作溫度最高的電池。第二種方法是:將元件短路,依次遮擋每個電池,選擇遮光後元件短路電流減少最大的電池。本文推薦採用第二種方法,這主要是考慮到測量短路電流精度較高,測量結果可以用於下一個步驟的判斷,而且短路電流跟失諧電池消耗的功率有直接關係。
      2、確定最壞遮光比例
      選定最差電池之後,還要確定在何種遮光比例下熱斑的溫度最高。即用一組遮光增量為5%的一組不透明蓋板,逐漸減少對該電池的遮光面積,監測電池被遮部位背面的穩定溫度,看何時達到最高溫度。目前最常見的電池規格有156mm*156mm和125mm*125mm兩種,因此實驗室需要準備兩組不透明蓋板。
      以上兩個步驟所使用的輻射源,可以是穩態太陽模擬器或自然陽光,輻照度不低於700W/m2,不均勻度不超過±2%,暫態穩定度在±5%以內。如果氣候條件允許,可優先選擇自然陽光。南方的實驗室在這方面優勢明顯。以高雄為例,根據氣象局統計(表一),年太陽輻射量平均為 5225 MJ/m2,年日照時數平均為2060小時,可計算平均太陽輻射強度為705W/m2。另外,低緯度地區的太陽輻射季節分配相對均勻。實測資料表明,冬季的太陽輻射強度,晴天正午前後仍可達850 W/m2以上。這種太陽輻射條件,同樣適宜進行光伏元件的另外一個試驗專案——電池額定工作溫度(NOCT)的測量。
      3、5小時熱斑耐久試驗
      標準要求輻射源為C類或更好的穩態太陽模擬器或自然陽光,其輻照度為1000W/m2±10%。實際上自然陽光很難在5小時的長時間內保持10%的穩定度,因此須採用穩態太陽模擬器。光譜近似日光的氙燈是最佳選擇,全光譜金鹵燈也可以滿足光譜要求。須注意燈陣列的設計,使測試平面的輻照不均勻度小於±10%;同時配備穩壓電源,保證試驗期間輻照不穩定度小於10%。
      4、試驗後的診斷測量
      元件經過熱斑耐久試驗之後,首先進行外觀檢查,對任何裂紋、氣泡或脫層等情況進行記錄或照相。如果發現標準第7章規定的嚴重外觀缺陷,則視為不合格。如果存在外觀缺陷但不屬於嚴重外觀缺陷,則對另外2塊電池重複熱斑耐久試驗。試驗後不再發現外觀缺陷,則算合格。此外,元件在標準試驗條件下的最大輸出功率Pm的衰減不能超過5%;絕緣電阻應滿足初始試驗的同樣要求。
      解決熱斑效應問題的通常做法,是在元件上加裝旁路二極體。通常情況下,旁路二極體處於反偏壓,不影響元件正常工作。當一個電池被遮擋時,其他電池促其反偏成為大電阻,此時二極體導通,總電池中超過被遮電池光生電流的部分被二極體分流,從而避免被遮電池過熱損壞。光伏元件中一般不會給每個電池配一個旁路二極體,而是若干個電池為一組配一個,如圖1所示。此時被遮擋電池只影響其所在電池組的發電能力。
應用範圍:
         主要用於汽車、塗料、油漆、印刷包裝、顏料、紡織物、屋頂材料、橡膠、塑膠、塗層等。
 
常見的AM光譜輻照度強度與相關的國際標準 & 測試標準:      

         ISO 4892.2-2006
         IEC 68-2-5
         IEC 60904-3
         IEC 62217
         GBT 22079

         GB/T 16422.2-1999

         ASTM G 155-2005

         ASTM-D-4459-2006 

         SAE J2527
         SAE J2412
 
 
光譜匹配 ==> AM0 standard spectra 300nm~1100nm

結果判定:

        外觀檢查(目視檢查、色差、灰卡等)。

SAE J2527 ---- Extened UV & SUNLIGHT SPD   300~800nm UVA-340

The figure above gives the 1 SUN irradiance values relative to unfiltered light between 250~2500nm.

prosper's AM filters are designed to be used individually for standard conditions, although they can also be arranged in series to produce other spectral distributions. Many solar simulator systems used by our competition require filters to be used in series to achieve the same performance as prosper’s filters, for example using AM0 and AM1.0 filters in series to achieve a AM1.0 spectral distribution, whereas prosper’s AM1.0 filter can be used alone to achieve the same result, reducing power loss and the cost of additional filters.

prosper's solar simulators use xenon arc lamps, which enables the system to produce an intense, collimated beam of light, similar to that of a 5900K(5500K~6000K) blackbody. The biggest difference between the two is the xenon lines are present in the arc spectrum, and atmospheric absorptions in solar spectra, which is especially highlighted in the 800-1100nm range because of the intense line output of the lamp. An AM0 filter can reduce this effect so that the average level in specified bands matches solar levels above the atmosphere to better than ±25%, although complete elimination of the xenon lines while preserving the rest of the spectrum is impossible with a practical filter. AM1.0, 1.5 and 2.0 filters further modify the visible and UV portions of the spectrum for different sea-level conditions, and coupled with the use of high pressure Xenon arc lamps prosper is capable of producing Class A standards for our solar simulators.

Remarks :  其他或特殊規格請來電洽詢

Indoor-chemistry-irradiance-spectra

 

AM0 SOLAR SIMULATOR SPECTRA

@ AM 10:00 SUN Spectra

simple and low cost  xenon solar simulator spectra

 氙燈電源

氙燈光譜

◆氙燈耐氣候試驗箱標準

  塗料行業:GB/T1865-2009 GB/T16422.2-1999 GB/T1189-91ISO11341

  汽配行業:SAEJ1885 SAEJ19960 GMW3414TM    Ford Interior

  橡塑行業:ISO4892-2ISO4892-2;ASTM D2565 

  紡織行業:AATCC16E AATCC169(1) ISO 105B-06 ISO 105B-02

  材料行業:ASTM G155-1 ASTM G155-4ASTM D6551

 長弧氙燈燈管是可以模擬全陽光光譜,呈現不同環境下存在的破壞性光波,

 可以為材料研發、產品開發和品質控制提供相應的環境下老化和加速試驗。

 長弧氙燈燈發射的光源波長範圍是從低於270nm直到紅外區,

 氙燈要經過適當的濾光和有效冷卻,濾去短淺的紫外光和紅外光,

 waveform range : 300~400nm  ;  Pout : 130w/ @ cw-1800w , 300mm

使到達試驗樣品表面的光譜與到達地面的陽光光譜相近似。

長弧氙燈燈管輻射強度: 500W1399W±200W/㎡。

 冷卻方式

 水冷式氙燈燈管使用循環迴圈水冷卻;長時間穩定,燈管使用壽命長

3300w, 4500w, 6500w, 9000w, 12000w, 15000w, 18000w, 2KW, ......;

另有提供單相/三相220Vac 氙燈電源及 AM0, AM1.5G 專用/ AM1.5 代用 校正FILTER

 2kw 風冷式氙燈燈管使用強制風扇冷卻,建置成本低, C/P值高。(可代用Q-Lab 1800w )

 

 XE Electronic Power Unit 300W/500W/1KW/1.5KW/1.8KW/2.5KW3.6KW/4.5KW/6.6KW...

 

 氙燈電源訂製

 

  氙燈燈管訂製

 


氙燈電源訂製

Remarks :  其他特殊規格,詳細資料或技術諮詢,請來電洽詢, thanks you.

 

 



 

 光譜穩定性測量&疊加比較


 SOLAR SIMULATOR -XENON 75w ~3kw -  陽光模擬照明、老化、光催化

 

 


prospre uv solar simulator provide UV light for demanding applications in photobiology.

Their spectral outputs are certified to be compliant to FDA CFR Part 201.327, ISO 24444:2010(e) First Edition,

and the International SPF Test Method (CTFASA/COLIPA/JCIA/CTFA): May 2006 for Spectral Match.

With an optional filter, it can deliver JCIA UVA compliant output.


老化試驗

 

氙燈耐氣候試驗是科研生產過程中篩選配方優化產品組成的重要手段,也是產品質量檢驗的一項重要的內容

 

應用材料如塗料,塑料,鋁塑板,以及汽車安全玻璃等產品標準均要求做耐候試驗。氙燈耐候試驗箱模擬造

 

成材料老化的主要因素是陽光和潮濕,耐氣候試驗機可以模擬由陽光,雨水和露水造成的害。氙燈耐候試驗

 

箱利用氙燈模擬陽光照射的效果,利用冷凝濕氣模擬雨水和露水,被測材料放置在一定溫度下的光照和潮氣

 

交替的循環程序中進行測試,用數天或數周的時間即可重現戶外數月乃至數年出現的危害,人工加速老化試

驗數據可以幫助選擇新材料,改良現有材料,以及評價配方的變化是如何影響產品的耐久性的。

 

 

輻照度控制

 

 

  340nm一般廣泛應用於加速老化測試中,對於戶外耐久性產品的老化測試

 

        其常見的輻照度為0.35, 0.550.85W//nm@340nm

 

  420nm一般用於材料的室內光穩定性,光催化 測試

 

  室內老化模擬的常見的輻照度設置為 1.10W//nm@420nm

 測試標準

  GB/T 16422.2-1999

  ISO 4892.2-2006

  ASTM G151-06

      IEC62217

氙燈光源應用: 老化試驗 , 陽光模擬

 Remarks :  其他或特殊規格請來電洽詢