W jaki sposób lampa symulacji słonecznej serii P&X zapewnia dokładność plamki światła poprzez stabilność strukturalną?

Jako kluczowe urządzenia do testowania urządzeń fotowoltaicznych, fotokatalitycznych i fotoelektrycznych, podstawową funkcją lampy symulacyjnej jest odtworzenie widma słonecznego i wysyłanie stabilnego plamki światła. Jednak tradycyjne systemy źródła światła często powodują przesunięcie komponentów optycznych z powodu wibracji mechanicznych (takich jak obsługa sprzętu, wibracje tabeli laboratoryjnej) lub zmiany temperatury (takie jak wzrost temperatury otoczenia, ogrzewanie źródła światła), które z kolei powodują problemy, takie jak zniekształcenie plamki światła i redukcja jednolitości. Seria P&X rozwiązuje ten punkt bólu branżowego od korzenia poprzez zintegrowaną stałą konstrukcję odbłyśnika i soczewki, zapewniając wiarygodną gwarancję bardzo precyzyjnych testów optycznych.

Podstawowa zaleta zintegrowanego stałego projektu
Seria P&X wykorzystuje stopę aluminium klasy lotniczej jako główny materiał stałego wspornika. Jego moduł Younga (sztywność) jest o 40% wyższy niż zwykły stop aluminium, który może skutecznie odpierać deformację spowodowaną wibracjami mechanicznymi. Jednocześnie powierzchnia wspornika jest pokryta powłoką ceramiczną o niskim współczynniku rozszerzalności cieplnej (CTE), tak że ogólna wartość CTE jest kontrolowana w ciągu 2,5 × 10⁻⁶/℃, która jest znacznie niższa niż CTE szkła optycznego (7 × 10⁻⁶/℃), w ten sposób zmniejszając zmiany wymiarowe spowodowane zmianami temperatury.

Pierścienie mocujące soczewki i reflektora wykonane są ze stopu tytanowego, który ma lepszą wytrzymałość i sztywność niż tradycyjna stal nierdzewna, a poprzez precyzyjne przetwarzanie powierzchni kontaktowej z elementem optycznym jest upewniona, że ​​wynosi ≤0,01 mm, unikając odchylenia optycznego spowodowanego stresem montażowym.

Stały wspornik przyjmuje strukturę kratownicy, a rozkład naprężenia kluczowych węzłów jest zoptymalizowany poprzez analizę elementów skończonych (FEA), co zwiększa ogólną sztywność o 30%. W teście wibracji struktura może wytrzymać wpływ przyspieszenia 10 g, a przemieszczenie elementu optycznego wynosi ≤0,02 mm, co jest znacznie wyższe niż standard branżowy 0,1 mm.

Ponadto połączenie między wspornikiem a elementem optycznym przyjmuje konstrukcję „trzypunktowego wspornika zmiennoprzecinkowego”, która pozwala elementowi poruszać się nieznacznie w określonym kierunku podczas rozszerzania i skurczu cieplnego, przy jednoczesnym zachowaniu dokładności pozycjonowania poprzez sprężystą obciążenie wstępne. Ten projekt nie tylko pozwala uniknąć stężenia stresu spowodowanego sztywnym połączeniem, ale także zapewnia stabilność w długotrwałym stosowaniu.

Generowanie ciepła ze źródeł światła jest głównym czynnikiem powodującym zmiany temperatury. Seria P&X integruje wysoką termiczną przewodność grafenu z tyłu źródła światła i współpracuje z krążącym układem chłodzenia wody, aby kontrolować fluktuację temperatury źródła światła w granicach ± ​​1 ° C. Jednocześnie wnętrze wspornika jest wypełnione materiałem izolacyjnym powietrza, aby zablokować przewodzenie ciepła do elementu optycznego, tak że gradient temperatury soczewki i odbłyśnik wynosi ≤0,5 ° C/cm.

Aby dalej zrekompensować deformację termiczną, wspornik przyjmuje bimetaliczną strukturę kompensacji. Gdy temperatura wzrośnie, arkusz kompensacji automatycznie dostosowuje odstępy pierścienia mocującego, aby zrównoważyć zmiany wymiarowe spowodowane rozszerzeniem cieplnym. Eksperymenty wykazały, że technologia ta może zmniejszyć przesunięcie elementów optycznych o 60%.

Ścieżka wdrażania technologii: pełna kontrola procesu od projektowania do weryfikacji
Pierścienie mocujące soczewki i odbłyśnik są wytwarzane przez centrum obróbki CNC (CNC), z chropowatością powierzchni RA ≤ 0,4 μm, zapewniając, że nie ma mikroskopijnej deformacji na powierzchni styku z elementem optycznym. Podczas procesu montażu interferometr laserowy monitoruje płaskość i równoległość komponentów w czasie rzeczywistym i automatycznie alarmuje, gdy odchylenie przekracza 0,005 mm.

Montaż zintegrowanego wspornika stałego przyjmuje modułową konstrukcję, a każdy komponent jest podłączony wysokim precyzyjnym stylem i śrubą, a błąd montażowy wynosi ≤0,02 mm. Po zakończeniu montażu przeprowadza się 24-godzinny test starzenia, aby zapewnić, że stabilność strukturalna spełnia wymagania projektowe.

Aby zweryfikować stabilność strukturalną, seria P&X przeszła szereg rygorystycznych testów:
Test wibracji: Symuluj środowisko wibracji Podczas transportu zasięg częstotliwości wynosi 5-200 Hz, przyspieszenie wynosi 10 g i trwa 1 godzinę. Przesunięcie elementu optycznego wynosi ≤0,02 mm;
Test cyklu temperatury: Ekstremalny cykl temperatury od -40 ℃ do 80 ℃, każdy cykl ma 24 godziny, łącznie 10 cykli, a jednolitość punktowa zmienia się ≤2%;
Test ciepła mokrego: 1000 godzin w środowisku 85 ℃/85%RH, bez korozji lub przesunięcia komponentów optycznych.

Jednomierność punktowa serii P&X jest oceniana ilościowo za pomocą oprogramowania do analizy CCD o wysokiej rozdzielczości. Eksperymenty pokazują, że przy standardowej odległości roboczej (500 mm) różnica intensywności w każdym punkcie w miejscu wynosi ≤5%, a po 1000 godzinach ciągłej pracy zmiana jednorodności wynosi ≤1%, znacznie przekraczając standard branżowy wynosi 10%.

Wartość branżowa i scenariusze aplikacji
W testowaniu wydajności ogniw słonecznych jednolitość miejsca wpływa bezpośrednio na dokładność krzywej I-V. Stabilność punktowa serii P&X może zmniejszyć błąd testu wydajności do ± 0,5%, zapewniając wiarygodną podstawę do badań materialnych i rozwoju i optymalizacji procesu.

Eksperymenty fotodegradacji są bardzo wrażliwe na warunki oświetlenia. Stabilność strukturalna serii P&X zapewnia powtarzalność wyników eksperymentalnych, unika błędów spowodowanych przesunięciem źródła światła i stanowi stabilną platformę do oceny wydajności fotokatalizatorów.

W wykryciu defektu powierzchniowego bezkontaktowego, jednolitość punktowa Lampka symulatora Słońca serii P&X może poprawić dokładność identyfikacji wad. Na przykład w wykrywaniu modułów fotowoltaicznych pęknięcia na poziomie mikrona można wyraźnie odróżnić, aby pomóc w kontroli jakości produktu.