买了一台3A太阳模拟器,安装调试完就开始用了。很多人觉得这样就够了,设备参数达标了,测出来的数据肯定没问题。
实际上,买设备只是第一步。灯管在老化、滤光片在衰减、光学元件在积灰,这些变化都在悄悄影响设备的性能。如果不做日常维护和定期校准,三个月前测的数据和现在测的数据,可能已经对不上了。

3A太阳模拟器产品实拍
不管是氙灯还是LED,光源都会随着使用时间而衰减。
氙灯光源的寿命通常标称1000-2000小时,但实际可用时长取决于使用环境和使用强度。灯管在使用过程中,光谱形状会发生变化,尤其是紫外波段的输出衰减比可见光快。如果用一台用了1000小时的氙灯去做钙钛矿电池测试,紫外波段输出可能已经掉到了B级甚至C级,但设备面板上不会有任何提示。
LED光源寿命长,通常标称20000小时以上,但“寿命”指的是还能亮,不是光谱精度还能保持多少小时。LED芯片的光输出会随着时间衰减,50000小时后可能只剩70%的光强。虽然闭环控制能补偿一部分,但光谱形状仍然会变。

太阳光模拟器LED灯光源
每周做一次外观检查和清洁。设备表面和散热口的灰尘要及时清理,灰尘积累会影响散热效率,进而影响光强稳定性。
每月做一次辐照度核查。用标准电池在固定位置测量辐照度,跟设备显示值对比,偏差超过±2%就要排查原因。
每季度做一次光学系统清洁。滤光片和光学镜片表面不能有灰尘和指纹,要用专业光学清洁工具擦拭。普通抹布会划伤镜面,导致光斑不均匀。
每半年做一次全面校准。包括辐照度校准、光谱匹配度校准、均匀性扫描。校准用的标准电池要能溯源至权威计量机构。
每次测试的时间、辐照度设定值、标准电池读数、环境温湿度都要记录下来。设备使用时间也要统计,氙灯用了多少小时、LED用了多少小时,这些数据决定何时更换光源。
上海科迎法提供3A太阳模拟器的全生命周期维护服务,设备使用满1000小时后会有工程师联系上门检查灯管状态,确认是否需要更换。同时提供校准服务响应时间不超过48小时,标准电池可溯源至中国计量科学研究院。

校准是保证数据准确和可追溯的关键环节。没有校准记录,客户审核的时候拿不出证据证明测试条件符合标准。
校准要包含三个项目:辐照度校准、光谱匹配度校准、辐照不均匀度校准。辐照度用标准电池校准,光谱匹配度用光谱辐射计测量,不均匀度用二维扫描台测试。
第一,建立设备使用台账,记录每次开机时间、灯管累计使用时间。
第二,定期更换耗材,氙灯到寿命末期要及时换,不要等到光强明显下降才换。
第三,每年至少做一次全面校准,校准记录存档备查。
第四,操作人员要经过培训,不规范操作会加速设备损耗。