3M×3M大面积太阳光模拟器是面向光伏组件老化试验、传感器光照测试以及大面积辐照研究场景而设计的稳态型太阳光模拟器,单一光源即可覆盖 9 平方米的有效辐照面积,是大面积光伏测试台、组件长期稳定性试验线和户外环境模拟舱的核心光源设备。

3M×3M 大面积太阳光模拟器详细介绍

3M×3M大面积太阳光模拟器图示

大面积辐照 · 短弧氙气光源 · 水平打光 · 适用于光伏组件老化与传感器光照测试

设备采用短弧氙气灯作为核心光源,配合高硼硅冷光反光镜和水平打光光路设计,可在 220V/50Hz 普通工业电源条件下输出 280nm~2000nm 的全光谱辐照,辐照强度可微调,整机结构紧凑、占地小,适合在常规实验室和检测场地快速部署。

本机由上海科迎法电气科技有限公司自主研发生产,整机尺寸 0.53×0.84×0.94m(D×W×H),光源箱、测试架、电控柜三大主体采用分体式结构,便于运输与现场组装。

核心优势

1. 单一光源覆盖 9m² 大面积

短弧氙气灯单灯功率约 2KW,配合定制冷光反光镜,仅需 1 组灯管即可在 3M×3M 工作面上达到设定辐照强度,灯源数量少、控制简洁,长期使用的耗材与维护成本远低于多灯阵列方案。

2. 全光谱输出,覆盖紫外-可见-近红外

波长范围 280nm~2000nm,可同时覆盖 UVA/UVB 紫外波段、可见光全段以及近红外短波波段,能够复现户外阳光对材料的光化学损伤、热效应以及光电响应的综合影响,适用于光伏组件、光电传感器、涂层与高分子材料的老化研究。

3M×3M大面积太阳光模拟器光源波长参数特性
光源波长参数特性

3. 短弧氙气灯,长寿命低耗材

光源采用全球气体放电光源领域一线品牌的短弧氙气灯管,寿命约 1000 小时,按行业标准质保 800 小时。氙灯在可见光谱段与太阳光高度接近,是太阳模拟器的经典光源方案;同时其寿命远长于荧光灯,单位测试时间的耗材成本更低。

光源辐照能量参数特性
光源辐照能量参数特性

4. 抛物面冷光反光镜,反射率 93% 以上

配备专属定制的抛物面冷光反光镜,高硼硅材质耐高温,涂覆金属全反射膜,反射率高达 93% 以上。冷光镜组可有效抑制红外热辐射向样品传递,使样品表面温升可控。

可按场景选配金属镀膜反射镜,该方案利用金属自身特性极易达到全反射效果,搭配光源架可配置多支光源,用于在指定区域内追加光效。

3M×3M大面积太阳光模拟器金属镀膜反射镜
金属镀膜反射镜

5. 水平打光,箱体分双层结构

水平打光设计,样品测试面与灯源垂直,光源利用率高、有效辐照面积内的均匀性更易控制。光源箱采用下打光双层布局:

  • 上层:悬挂光源系统与散热风路

  • 下层:样品放置平台

箱体材料为可完全阻隔紫外线的密封保温库板,环保且易于加工,进风口与出风口科学布局形成良好循环风路,工作时不对样品舱额外加热。

多种光学路径

6. 智能控温,多重安全防护

  • 内置 PT-100 铠装铂电阻温度传感器,量程 -50~200°C,精度 ±0.5℃,线性度好、灵敏度高

  • 风冷直排散热,散热性能良好,不对测试箱增加温度负担

  • 箱内温度达到设定值后设备自动关闭灯源并启动风冷,具备超温保护功能

  • 随机配备防辐射服一套,保护操作人员

7. 选配工控自动化

可加装工控触摸屏 + PLC 可编程控制器,实现温度、辐照度、辐照量、试验时间的自动控制:

  • 实时监控并显示辐照度参数

  • 辐照度到达设定值自动停机

  • 通过旋钮可手动调低辐照度

  • 支持累计辐照剂量计量

技术规格

 
 
序号 项目 参数
1 型号 KYF-TY02-3M2-CBC-ZY-03
2 辐照面积 3M × 3M
3 等级 CBC 级
4 光源类型 短弧氙气灯
5 光源数量 1 组
6 单灯功率 约 2 KW
7 光源寿命 约 1000 小时(质保 800 小时)
8 光谱波长 280nm ~ 2000nm(全光谱)
9 辐照强度 900 LUX(可微调)
10 打光方式 水平打光
11 整机尺寸(D×W×H) 约 0.53 × 0.84 × 0.94 m
12 重量 约 65 KG
13 供电 220V 50Hz,1~3KW
14 散热方式 风冷直排
15 温度传感器 PT-100 铠装铂电阻,-50~200°C,±0.5℃
16 等级标注说明 CBC:光谱匹配 C 级 / 辐照均匀性 B 级 / 时间稳定性 C 级

适用测试标准与试验项目

设备可模拟组件长期暴露在户外阳光下的工作条件,支持以下 IEC 测试条件下的试验:

  • IEC 61215-2:2016 —— 晶硅光伏组件设计鉴定与定型,最大功率确定、标称工作温度(NOCT)测量、热斑耐久试验

  • IEC 61215-2:2021 —— 现行版本的光伏组件性能与耐久性试验方法

  • IEC 62108-2007 —— 聚光光伏(CPV)组件与组件的设计鉴定

  • IEC 61345:1998 —— 光伏组件紫外老化试验方法

  • IEC 61730 —— 光伏组件安全鉴定

可执行的典型试验包括:

  • 最大功率确定

  • 标称温度下的性能(NOCT / NMOT)

  • 热斑耐久实验

  • 稳定化处理(光致衰减 LID/LeTID 验证)

  • 紫外预处理(UV preconditioning)

  • 长期老化试验

注:依据客户实际需求,所引用的具体条款可定制化配置。

应用领域

光伏行业

  • 大面积光伏组件长期老化试验

  • 组件出厂前光致衰减稳定化处理

  • 标称工作温度与最大功率测试

  • 热斑耐久与紫外预处理

  • 钙钛矿、晶硅、薄膜等不同技术路线组件的横向对比

传感器与光电检测

  • 光电传感器、光度计、辐射计的标定

  • 太阳能跟踪器、光照度记录仪的长期稳定性试验

  • 遥感与户外监测仪器的环境适应性验证

材料与涂层

  • 涂料、油墨、胶粘剂的耐光老化试验

  • 高分子材料、塑料制品的紫外与全光谱老化

  • 建材、外饰涂层在加速老化条件下的对比研究

科研与第三方检测

  • 高校与科研院所的大面积辐照实验平台

  • 第三方检测机构光伏实验室的太阳光源

  • 户外环境模拟舱的核心光源

系统构成

整套设备由以下部件组成,分体式设计便于运输与现场安装:

 
 
序号 部件 数量 说明
1 光源箱 1 套 含箱体、光源、散热模块、反光镜
2 测试架 1 套 样品放置平台,可调高度与角度
3 电控柜 1 套 电源、控制、保护电路集成
4 短弧氙气光源 1 只 已组装于光源箱内
5 供电电源线 1 套 三相四线,含插头
6 PT-100 温度传感器 1 只 铠装铂电阻,量程 -50~200°C
7 调光装置 1 套 旋钮手动 / 选配工控自动
8 移动脚轮 1 套 便于设备就位与微调

场地与安装要求

 
 
项目 要求
占地面积 约 600mm × 800mm × 1500mm(D×W×H)
地面要求 平坦
接地 需连接保护地线
电源 三相 220V 50Hz
环境温度 20℃ ± 2℃
环境湿度 50% ~ 70% RH
功率 1~3KW
总功耗 含散热与控制,全工况下不超过 3KW

设备通电后由电控柜集中控制,预设辐照度值,开机默认最大辐照度,可通过旋钮调节降低;选配自动控制方式时,工控触摸显示屏可实时监控并显示辐照度参数。

安全与防护

  • 超温自动保护:箱内温度达到设定阈值后,设备自动关闭灯源并启动风冷,避免样品和光源过热损伤

  • 电气保护:电控柜集成空气开关、浪涌保护器、温控保护

  • 人员防护:随机配备防辐射服一套,避免操作时紫外线和强光对人体造成伤害

  • 机械联锁:光源箱维护门带联锁,开盖断电

紫外线对眼睛和皮肤的伤害具有累积性、不可逆性,试验过程中样品舱应保持关闭,观察通过专用防护窗进行,操作人员佩戴防紫外护目镜。

服务与交付

 
 
项目 内容
运输 卖方承担运费,送至客户指定地点
安装 卖方提供纸质或电子文档;客户按操作说明书自行安装
调试 卖方安排专业人员远程支持或现场调试
培训内容 设备运行前注意事项 / 操作流程 / 基本故障排除
技术支持 终身技术支持;质保期内免费服务
质保期 1 年(光源质保 800 小时)
交货期 收到定金后 45 个工作日
付款方式 50% 定金,发货前付清余款 50%

关于上海科迎法

上海科迎法电气科技有限公司(Shanghai Co-fly Technology Co., Ltd.,简称科迎法电气)2009 年成立于上海松江,是国家级高新技术企业、上海市专精特新企业,长期专注于太阳光模拟与光照老化设备的研发、生产与系统集成。

公司产品线覆盖从晶片电池级 50×50mm 小光斑太阳光模拟器,到 30m×3.4m 列车阵列式太阳光模拟系统在内的多种规格,并先后通过 ISO9001:2015、ISO14001、ISO45001、CE、IP67 等体系与产品认证,累计取得 21 项科技专利,服务领域涵盖光伏检测、汽车工业、轨道交通、光催化、生物医药、材料老化等多个行业。

3M×3M 太阳光模拟器属于公司“大面积稳态太阳光模拟器”系列的一员,可与组件 IV 测试系统、电子负载、温度控制箱、湿热老化箱等设备集成,构建完整的光伏组件加速老化与性能测试平台。