史诗级4-SUN LED太阳模拟器

为什么要4个太阳？

太阳模拟器——再现太阳光谱的人造光源——采用多种设计并用于不同目的，包括测试防晒霜、太阳能电池效率和航空航天材料的性能测试。在大多数情况下，太阳模拟器的设计目的是重现 ASTM E927 或 IEC 60904-9 标准中规定的阳光——即业界所谓的“1-sun”。

然而，在某些应用中，1sun是不够的。材料降解过程通常需要持续多年，研究人员需要加速光降解过程来测试对应的材料。在聚焦光伏领域，太阳光被聚焦以利用昂贵的高性能太阳能电池。测试这些项目需要的不仅仅是1sun，而是更高倍数的x-sun。这对现有技术提出了挑战，可以想象这个成本更高，而且在市面上不常见。

现有的基于灯的多太阳系统

绝大多数现有的x-sun太阳模拟器是基于氙灯或金属卤化物气体放电灯。这些灯足够亮，可以达到几个太阳，但有几个缺点。

· 灯泡会随着时间的推移而退化，导致光输出不一致和经常性更换灯泡。

· 它们会产生大量热，这是普通阳光中不存在的。

· 最后，通常使用滤光片实现与太阳光谱的匹配，不仅价格昂贵，而且无法补偿灯泡退化。

多太阳系统的 LED 技术

LED技术可以避免气体放电灯带来的问题。

· LED的使用寿命明显更长，大约为50,000小时，而气体放电灯则为1,000小时。

· 它们非常有效，产生的光谱很窄，而且几乎没有多余的热量。

· LED单元很小，可以组合起来产生所需的光谱，可以灵活地根据需要调整光谱。

LED 是一种新兴技术，在未来几年内将可能超越所有领域的其他照明技术。虽然 LED 具有许多优势，但它们尚未占领太阳模拟器市场，因为再现太阳光谱是世界上要求最苛刻的照明应用之一。

可靠的太阳模拟意味着具有与太阳光谱非常匹配的光谱，非常均匀的照明区域，以及长时间输出稳定性。

这三个参数通过光谱失配、空间不均匀性和时间不稳定性进行量化，并确定仪器是否达到所有参数的最高标准，成为AAA 级。G2V一直引领 LED 技术在 AAA 级大面积太阳模拟器中的应用，并提出了开发4-sun的雄心勃勃的计划。

到目前为止，还没有其他人开发出4-sun LED太阳模拟器。

多太阳 LED 太阳模拟器尚未上市的原因有几个。首先，制造这种LED对材料科学的发展来说是一个相当大的挑战。基于 LED 的太阳模拟器还需要精确控制大量 LED，这需要从电子技术到热管理的所有方面都采用先进的设计。

每颗LED单元都需要像灯泡系统中的一盏灯一样对待，可以想象这比运行一盏非常明亮的氙灯要复杂太多。

同时，高质量的光谱匹配对于多太阳系统来说更为重要。

因为多太阳实验往往是一个加速实验，所以光谱匹配中的初始误差和不准确性意味着放大实验误差。因此，为了进行准确的加速测试，出色的光谱匹配非常重要。

这种光谱匹配是气体放电灯受到限制的领域，因为它们在太阳光谱之外的特定发射峰是气体和放电过程的基本物理特性。多太阳LED太阳模拟器提供了高度准确的加速材料测试的潜力，这反过来为研究人员在开发速度方面带来巨大的收益。

G2V 以高强度提供高性能

虽然这绝不是一项简单的任务，但 G2V 凭借其在开发高质量 LED 太阳模拟器方面的经验和领先地位，基于G2V现有的Sunbrick技术平台生产了一个4-sun系统。出生便领先！

水星上的阴天：传统太阳模拟器的用户知道照明区域会变得非常温暖；如果您将手伸入光束中，您会感觉到皮肤上的强度。4-sun模拟器下的强度简直是超凡脱俗——金星太阳强度的1.5倍！几乎是离我们太阳最近的行星水星强度的一半。模拟器下的材料被加热到85℃，需要小心安全操作。

配备工程气流学的工程阳光：尽管LED产生的热量比传统灯泡技术少，但控制4 -sun太阳模拟器的热负荷是一项挑战。保持低温和高性能需要冷却设计技术——包括计算流体动力学来最大化气流。

眼睛和皮肤安全： G2V专门评估了光生物学安全要求。该仪器的高强度和大面积需要特别小心。该系统的设计考虑了这些要求，为最终用户释放了仪器的潜力。

LED 选择： G2V不断在全球范围内寻找最佳 LED 技术，寻找所有波长的高功率、高效率 LED。由于 G2V 的专业 LED 知识，该 4 太阳模拟器是可能的，该知识是在多年设计太阳模拟器时开发的。

专用的LED驱动器：G2V设计了专用的LED驱动器，可以单独控制多达36个光谱通道，允许微调光谱来实现客户所需。

颠覆性的4-Sun LED太阳模拟器

强度从 0.1-suns 到 4.0-suns 陆续可调，允许自动化脚本控制，而其他太阳模拟器几乎无法提供这些强度，从而实现前所未有的周期性测试。

有了这个4-sun系统，不仅可以进行准确的实验，还可以进行准确的加速测试。

通常需要数月或数年才能研究的现象现在可以在更短的时间尺度上进行研究，从而为外太空或地球上使用的材料提供更深入、更长远的见解。解决21世纪人类面临的更多更大的挑战需要更好的实验方式，需要更好的实验仪器。

凭借这款 4-Sun LED太阳模拟器，G2V开创了创新和发现的新模式。