DIE KÜNSTLICHE SONNE
Das Herz der neonsee Technologie ist der für jeden einzelnen Kunden maßgeschneiderte Sonnensimulator. Unsere Ansprüche sind dabei – neben der wirklichkeitsnahen Imitation des natürlichen Sonnenlichts – die Integration innovativer Messtechnik und Datenanalyse-Programme sowie eine intuitive und leicht verständliche Bedienbarkeit. Der variable optische Aufbau erfüllt die anspruchsvollsten Standards in der Photovoltaik-, Automobil- und Luftfahrtindustrie nicht nur, sondern geht bei Bedarf darüber hinaus. Die besonderen Funktionen unserer Systeme schaffen ideale Voraussetzungen, richtungsweisende Erkenntnisse zu gewinnen und Produkte auf ein neues Level zu heben. Im Bereich der Solarzellenforschung und -entwicklung sind wir in der Lage, eine breitgefächerte Verlustanalyse mit verschiedenen Messmethoden in einem einzigen integrierten Gerät zu ermöglichen.
Kerntechnologie der neonsee Sonnensimulatoren
Leistungs-merkmaleIntensitäts RegelungSpektrale AnpassungStrahl DivergenzRäumliche HomogenitätZeitliche Stabilität
Leistungsmerkmale
- Kontinuierliche Xenon-Lichtquelle
- Optionaler Blitzmodus für kurze Belichtungszeiten
- Beleuchtungsfeld aus einer einzigen Lichtquelle bis zu 30 cm x 30 cm
- Maximal beleuchtete Fläche von 85 cm x 85 cm
- Spektrum: AM0, AM1.5G/D oder kundenspezifisch
- Spektralbereich bis zu 275 – 2.000 nm
- Dynamisch anpassbare spektrale Bereiche
- 0,05 – 1,3 Solar Konstanten
- Homogenität von Bestrahlungsstärke und Spektrum ±1,5 – 2 %
- Strahldivergenz: ±0,55° für AM0
- Langzeitstabilität: ±2 %.
- Standardisierte oder vollständig individualisierte Modelle
- CE-zertifizierter, sicherer und zuverlässiger Betrieb
neonsee bifaziales Sonnensimulationssystem für die Analyse von Solarzellen
| Optical properties | |
|---|---|
| Illuminated area | 50×50 – 300×300 mm² |
| Light source | Xenon Short Arc / light emitting plasma |
| Operating mode | Continuous |
| Lamp lifetime | > 1000h (Xe) / > 25000 h (LEP) |
| Short-Term instability of irradiance (IEC 60904-9, ASTM E 927) | 0.5 % (Class A) |
| Long-Term instability of irradiance (IEC 60904-9, ASTM E 927) | 0.5 % (Class A) |
| Non-unifomity of irradiance (IEC 60904-9, ASTM E 927) | 0.5 % (Class A) |
| Solar simulator | |
| Spectrum (IEC 606904-3, ASTM G 173) | AM1.5G, AM1.5D, or customized |
| Spectral distribution (IEC 60904-9, ASTM E 927) | Class A |
| Range of light intensity | 0 – 1200 W/m2 (continuously variable) |
| Collimation | Up to ± 0,3° |
| Concentration | 1 – 500x (with reduced area) |
| Remote controllability | |
| Irradiance | |
| Lamp on/off | |
| Lamp status | |
| Lamp voltage monitor | |
| Lamp current monitor | |
| Lamp temperature monitor | |
| Safety interlock | |
| General information | |
| Power supply | 1 Ph, 110/230VAC, 47-63 Hz |
| Wattage | Model dependent |
| Conformity | CE |
| Warranty | 1 year, upgradeable to 3 years |
Stufenlose Anpassung der Bestrahlungsstärke
Ähnlich wie die Sonne, die ihre Bestrahlungsstärke und ihr Spektrum abhängig vom Zeitpunkt (Tag, Jahreszeit, Jahr) und der Position (Erde, Mond, Weltraum) verändert, erlauben Sonnensimulatoren von neonsee volle Kontrolle über Helligkeit und Spektrum. Die Bestrahlungsstärke lässt sich dafür anpassen und stufenlos steuern: von schwachen Lichtverhältnissen bis hin zu Bedingungen mit hoher Intensität. Diese außergewöhnliche Möglichkeit befähigt zu einer intensitätsabhängigen Charakterisierung des getesteten Prüflings.
Vorteile & Anwendungsbereiche
- 0 – 100% Helligkeitsregelung
- Kontinuierliche und automatische Rekalibrierung
- Ausgezeichnete kurz- und langfristige Stabilität
- Hochgradig reproduzierbare Testbedingungen
- Auswertung der Linearität
- Erweiterte Solarzellen-Analyse
- Charakterisierung des thermischen Gleichgewichts
Full irradiance Stufenlose Steuerung der Bestrahlungsstärke durch die neonsee Software
Einstellbares Spektrum
Die genaue spektrale Charakterisierung von Testobjekten wie zum Beispiel Stapelsolarzellen oder Komponenten der Raumfahrt kann eine anspruchsvolle Aufgabe sein. Für uns ist das Standard. Die neonsee Sonnensimulatoren kommen mit einer einzigen Xenon-Lichtquelle aus, die bis zu zehn spezifisch anpassbare, spektrale Wellenlängenzonen zulässt. Spektralbereiche und Grundeinstellungen werden dabei individuell auf ihre Anforderungen zugeschnitten. Die Bestrahlungsstärke in jedem Wellenlängenbereich wird optional durch einen dedizierten Sensor überwacht und ermöglicht so die automatische (Re-) Kalibrierung für einen stabilen und reproduzierbaren Langzeitbetrieb.
Optionen zur Anpassung des Spektrums
- Implementierung von 2-10 spektralen Zonen
- Individuell und stufenlos einstellbar
- Kundenspezifische Wellenlängenbereiche
- Spektralbereich: 275 – 2000 nm
- Homogenität besser ±2% in allen Zonen
- Dedizierte zonale Kontrolle der Bestrahlungsstärke
- Automatisierte (Re-) Kalibrierungs Routinen
Spectral Spektrum: Beispiel einer Zone im mittleren Wellenlängenband: 640 – 860 nm, Filter Effizienz kontinuierlich einstellbar, kaum Übersprechen in die angrenzenden Bereiche
Kollimation
Das optische Design der neonsee Sonnensimulatoren erreicht eine außergewöhnlich hohe Strahlkollimation, wie sie für Tests von Navigationsinstrumenten der Luft- und Raumfahrt oder anderer Spezialkomponenten wie z. B. Konzentrator Photovoltaik Baugruppen (CPV) und Scheinwerfern für die Automobilindustrie erforderlich ist. Nur ausreichend kollimierte Lichtstrahlen können fokussiert – also hoch konzentriert – werden und bleiben weitgehend unbeeinflusst von Abstandsänderungen zur Kalibrierebene.Advantages & Applications
Vorteile & Anwendungsbereiche
- Kundenspezifische Kollimation
- Fokussierbarer Lichtstrahl
- Kaum störende Abschattungseffekte
- Reduzierte Messfehler bei verändertem Abstand
- Weniger Kalibrierungsaufwand
- Konzentrator Photovoltaik Charakterisierung
- Sonnensensor Charakterisierung
- Evaluierung von Brennglas Effekten und Hot-Spots
- Testoptionen für Navigationsinstrumente der Luft- und Raumfahrt
Referenz Messung: Die echte Sonne zur Kalibrierung zeigt eine Strahldivergenz von etwa ±0,267°, abhängig von der Distanz Erde – Sonne (Tag, Jahreszeit, Jahr).
Beispiel Messung: 21 x 21 cm² Beleuchtungsfeld unter 1SC AM0, Strahldivergenz etwa ±0,55 – kundenspezifischer Verlauf auf Anfrage.
Räumliche Homogenität
Unser leistungststarkes optisches System erreicht eine äußerst stabile und gleichmäßige Bestrahlungsstärke über das gesamte Beleuchtungsfeld. Die räumliche Homogenität bleibt auch bei einer Anpassung an unterschiedliche Anwendungsszenarien sowie bei einer Veränderung der Bestrahlungsstärke und / oder des Spektrums erhalten. Mit AM1.5G, AM1.5D oder AM0 Spektrum und Bestrahlungsstärken von 50 – 1.500 W/sqm (bis zu 500-fache Konzentration durch Verwendung einer Fokussier-Optik) kann unsere Technologie allen Ansprüchen gerecht werden. Die folgenden Schaubilder zeigen Beispielmessungen auf einer Fläche von 20 x 20 cm² unter einem AM0 Klasse A Spektrum mit drei verschiedenen Bestrahlungsstärken (0,8 SC; 1 SC; 1,2 SC). Die Daten wurden mit einem kalibrierten Satz Isotype Zellen (J1-J4) aus einer Stapelsolarzelle mit einem Spektralbereich von 300 – 2000 nm erfasst.
Räumliche Homogenität @ 0,8 SC AM0
Räumliche Homogenität bei 0.8 SC AM0
Räumliche Homogenität @ 1.0 SC AM0
Räumliche Homogenität bei 1.0 SC AM0
Räumliche Homogenität @ 1.2 SC AM0
Räumliche Homogenität bei 1.2 SC AM0
Stabilität der Bestrahlungsstärke
- Kontinuierliche Messung der Bestrahlungsstärke über 44 Stunden
- Vollautomatische Rekalibrierung
- Gesamtzeitliche Stabilität ±2%.
Langzeitmessung von Bestrahlungsstärke und Spektrum.
Spektrale Stabilität
- Kontinuierliche Messung des Spektrums über 44 Stunden
- Vollautomatische Rekalibrierung
- Vernachlässigbarer Einfluss der spektralen Abweichungen
Kontinuierliche Messung der spektralen Stabilität.
