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太阳模拟器光谱匹配技术研究进展 被引量:1
1
作者 李婷婷 庞亚军 刘剑阳 《应用光学》 北大核心 2025年第1期17-31,共15页
太阳模拟器是一种能够在室内环境中提供近似真实太阳辐射的重要实验装置,通过模拟真实太阳光的照射条件,太阳模拟器可以用于光伏组件、光电器件等产品的测试和校准。确保太阳模拟器光谱与真实太阳光谱的高度匹配是准确评估产品性能的重... 太阳模拟器是一种能够在室内环境中提供近似真实太阳辐射的重要实验装置,通过模拟真实太阳光的照射条件,太阳模拟器可以用于光伏组件、光电器件等产品的测试和校准。确保太阳模拟器光谱与真实太阳光谱的高度匹配是准确评估产品性能的重要前提,本文首先介绍了太阳模拟器的应用领域和常用的等级划分标准,之后重点综述了不同光源太阳模拟器的光谱匹配技术。根据光谱匹配技术的不同,文章重点介绍了典型的太阳模拟器结构并对其光谱匹配性能进行了比较。最后结合目前需求对太阳模拟器光谱匹配技术的发展趋势进行了总结分析。 展开更多
关键词 太阳模拟器 光谱匹配 太阳光谱 光学滤光片 LED
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一种高准直的太阳模拟器设计 被引量:7
2
作者 吕涛 张景旭 +2 位作者 付东辉 陈小云 刘杰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1029-1033,共5页
太阳模拟器的主要设计指标包括辐照强度、辐照均匀性、辐照稳定度及太阳光谱的匹配,然而太阳真实发射的平行光束有一定的张角(准直角),在日地平均距离处太阳的准直角为±16′,设计一高准直的太阳模拟器才能最真实反映外空间的太阳辐... 太阳模拟器的主要设计指标包括辐照强度、辐照均匀性、辐照稳定度及太阳光谱的匹配,然而太阳真实发射的平行光束有一定的张角(准直角),在日地平均距离处太阳的准直角为±16′,设计一高准直的太阳模拟器才能最真实反映外空间的太阳辐射,目前这种高准直太阳模拟器的研究较少,该文对准直角为±16′的太阳模拟器进行详细设计,具体指标达到辐照面积Φ50 mm,不均匀度为±8%,不稳定性为±5%/h,辐照强度达到0.1 S。 展开更多
关键词 辐射 太阳模拟器 光谱 准直
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氙灯和发光二极管作光源的积分球太阳光谱模拟器 被引量:30
3
作者 刘洪兴 孙景旭 +4 位作者 刘则洵 李葆勇 任建伟 叶钊 任建岳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1447-1454,共8页
设计了一种由氙灯和发光二极管(LEDs)作光源的积分球太阳光谱模拟器来提高太阳光谱的光谱匹配精度。引进模拟退火算法研究光谱匹配技术,设计了氙灯模块及LEDs模块的结构和控制系统。LEDs采用环带摆放和恒流驱动方式,并通过多机通信系统... 设计了一种由氙灯和发光二极管(LEDs)作光源的积分球太阳光谱模拟器来提高太阳光谱的光谱匹配精度。引进模拟退火算法研究光谱匹配技术,设计了氙灯模块及LEDs模块的结构和控制系统。LEDs采用环带摆放和恒流驱动方式,并通过多机通信系统控制。氙灯模块上安装截止滤光片和程控衰减器,滤光片用来滤去氙灯红外波段的尖峰,衰减器则用来调整氙灯入射到积分球的辐射通量。仿真实验表明:Epitex公司的53种单色LEDs和氙灯完全可以模拟380~100 0nm波段的AM 1.5标准太阳光谱,光谱的平均相对误差为5.67%。分析讨论了该太阳光谱模拟器的光谱失配误差、出光面的辐照非均匀度和辐照不稳定度,三者均可以控制在±3%以内。 展开更多
关键词 氙灯 发光二极管 积分球 太阳光谱模拟器 光谱匹配
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一种新型全光谱太阳模拟器设计 被引量:38
4
作者 王元 张林华 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1132-1136,共5页
在完成太阳模拟器光源测试基础上,设计了一种新型全光谱太阳模拟器。实验表明,镝灯的光谱分布失配误差在部分波长范围内满足《太阳模拟器通用规范》(GB/T12637—90)中A级要求,在250—2500nm范围内都能满足B级要求。用这种镝灯设... 在完成太阳模拟器光源测试基础上,设计了一种新型全光谱太阳模拟器。实验表明,镝灯的光谱分布失配误差在部分波长范围内满足《太阳模拟器通用规范》(GB/T12637—90)中A级要求,在250—2500nm范围内都能满足B级要求。用这种镝灯设计的太阳模拟器,灯阵中心约2.0m×1.5m有效辐照面内其辐照不均匀度、辐照不稳定度均满足B级要求、超过C级要求,但尚达不到A级要求。辐照度达到1000W/m^2的设计目标。 展开更多
关键词 太阳辐射 太阳光谱 模拟
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太阳能模拟器滤光片的研制 被引量:10
5
作者 潘永强 施洋 杭凌侠 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期470-473,共4页
太阳能模拟器作为研究航天科技卫星空间环境模拟和太阳能电池的检测与标定的必要模拟设备,越来越受到人们的关注,其中,模拟器滤光片(AM1.5)是太阳能模拟器的关键元件。本文依据标准大气光谱和标准氙灯的光谱曲线,得到了AM1.5型... 太阳能模拟器作为研究航天科技卫星空间环境模拟和太阳能电池的检测与标定的必要模拟设备,越来越受到人们的关注,其中,模拟器滤光片(AM1.5)是太阳能模拟器的关键元件。本文依据标准大气光谱和标准氙灯的光谱曲线,得到了AM1.5型太阳能模拟器滤光片的透射率光谱曲线。在此基础上用TFC膜系软件对该滤光片的膜系进行了设计、优化,并对该膜系进行了镀制工艺研究。光谱测试结果表明,所研制的滤光片的中心波长950nrn处的透射率T=15%,半宽度350nm;400。750131n波段内,平均透射率Ta≥95%,1200-1400nm内平均透射率Ta≥92%。光谱辐照度测试结果表明,其辐照匹配度在0.89~1.09之间,达到A类滤光片要求。 展开更多
关键词 太阳能模拟器 am1.5滤光片 光谱辐照度 辐照匹配度
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实用型三谱段太阳模拟器的设计与研制 被引量:9
6
作者 高雁 刘洪波 +1 位作者 王丽 顾国超 《中国光学》 EI CAS CSCD 2015年第6期1004-1012,共9页
本文设计并研制了一种实用型三谱段太阳模拟器,其光谱匹配可同时调整3个谱段(300~700 nm,700~900 nm,900~1700 nm)范围的能量,修正后可满足三结砷化镓太阳电池的测试使用要求。本文重点阐述了三谱段太阳模拟器滤光片的设计和... 本文设计并研制了一种实用型三谱段太阳模拟器,其光谱匹配可同时调整3个谱段(300~700 nm,700~900 nm,900~1700 nm)范围的能量,修正后可满足三结砷化镓太阳电池的测试使用要求。本文重点阐述了三谱段太阳模拟器滤光片的设计和氙灯光谱的修正及测试,介绍了太阳模拟器的光机结构。实验表明:三谱段太阳模拟器的光谱匹配满足三结砷化镓太阳电池各子电池的响应电流值。在有效辐照面150 mm ×150 mm 上,平均辐照度可以达到2个太阳常数(2730 W/m2),辐照不均匀度达到±1.77%,辐照不稳定度达到±0.83%,为太阳电池自动分拣系统提供了可靠稳定的平台。 展开更多
关键词 太阳模拟器 三谱段 光谱匹配 三结太阳电池
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太阳模拟器的研究概况及发展趋势 被引量:23
7
作者 杜景龙 唐大伟 黄湘 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期70-76,共7页
在介绍太阳模拟器原理的基础上,回顾了太阳模拟器在国内外的研究进展,对一些较著名太阳模拟器的结构和光学性能参数进行详细介绍,并对目前正在建设的太阳模拟器进行概述。对太阳模拟器发展历程中的关键设备改进提升及整体性能的优化进... 在介绍太阳模拟器原理的基础上,回顾了太阳模拟器在国内外的研究进展,对一些较著名太阳模拟器的结构和光学性能参数进行详细介绍,并对目前正在建设的太阳模拟器进行概述。对太阳模拟器发展历程中的关键设备改进提升及整体性能的优化进行概括总结。最后从光谱匹配度、辐照强度及辐照均匀度3个方面综合起来对太阳模拟器的发展趋势进行分析。 展开更多
关键词 太阳模拟器 光源 光谱 辐照度 发展趋势
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基于可见光图像的近红外场景仿真 被引量:9
8
作者 周强 白廷柱 +1 位作者 刘明奇 邱纯 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第1期11-15,共5页
利用地物光谱仪采集了晴天条件下典型地物在380-1100 nm的光谱反射率,并利用经过定标后的CMOS相机采集典型地物不同时段的可见光、近红外图像,结合相机辐射定标结果和地物目标的反射率建立了可见光、近红外图像灰度值的映射关系,且对简... 利用地物光谱仪采集了晴天条件下典型地物在380-1100 nm的光谱反射率,并利用经过定标后的CMOS相机采集典型地物不同时段的可见光、近红外图像,结合相机辐射定标结果和地物目标的反射率建立了可见光、近红外图像灰度值的映射关系,且对简单场景进行图像分割,并通过查找表快速将可见光图像转化为近红外图像。建立了太阳辐射模型,在反演精度要求不是很高的条件下,可以反演一天内任意时刻的近红外图像。仿真结果表明,本文方法可生成真实感较好的近红外图像,为后续的各时段、各种天气条件及多种地物的近红外场景仿真奠定基础。 展开更多
关键词 可见光 近红外 场景仿真 光谱反射率 太阳辐射模型
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同型异质结埋栅太阳电池设计与仿真研究 被引量:4
9
作者 王强 孙树叶 +1 位作者 张竹青 花国然 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1149-1152,共4页
设计了一种具有同型异质结埋栅结构的太阳电池,该电池与类似的多晶硅电池相比,其在400-600nm及大于850nm波段的光谱响应及开路电压增强。通过对全仿真波段光谱响应强度的积分表明,该电池比多晶硅电池光谱响应提高约2%。随着a—Si薄... 设计了一种具有同型异质结埋栅结构的太阳电池,该电池与类似的多晶硅电池相比,其在400-600nm及大于850nm波段的光谱响应及开路电压增强。通过对全仿真波段光谱响应强度的积分表明,该电池比多晶硅电池光谱响应提高约2%。随着a—Si薄膜厚度的增加,在300~850nm波段光谱响应强度逐步下降,在850nm波长以后,随着薄膜厚度的增加,光谱响应逐步增强。 展开更多
关键词 太阳电池 异质结 光谱响应 叠层结构 器件仿真
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使用6S模型由GMS5卫星资料反演陆地大气气溶胶光学厚度 被引量:13
10
作者 卢士庆 陈渭民 高庆先 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2006年第5期669-675,共7页
采用每日08、11、14、17时(北京时)地面气象观测资料、卫星资料,应用6S辐射传输模型(second simulation of satellite signal in the solar spectrum)建立一幅晴空条件下4个时次的大气辐射参数背景底图。利用辐射传输理论,在辐射参数(... 采用每日08、11、14、17时(北京时)地面气象观测资料、卫星资料,应用6S辐射传输模型(second simulation of satellite signal in the solar spectrum)建立一幅晴空条件下4个时次的大气辐射参数背景底图。利用辐射传输理论,在辐射参数(背景底图上)与大气气溶胶光学厚度(aerosol op-tical depth,AOD;任意一天与背景底图同时次)之间建立了闭合一元非线性方程,求解方程得到晴空条件下陆地大气气溶胶光学厚度。选用一月内的GMS5-VISSR可见光通道资料,按上述方法得到选定时间段内的每日08、11、14和17时北京气象观测站位置处的550 nm晴空大气气溶胶光学厚度。反演得到的晴空AOD值可以反映1个月内气溶胶光学厚度的日变化规律。另外,在中国大陆范围内划定反演试验区域,选择试验区域内的气象站所在位置为反演点,制作底图,并求算2002年5月1—17日、7月13日—8月14日站点位置的AOD。由站点值插值到整个反演试验区域内,所得结果反映出任意时次反演试验区内的气溶胶空间分布情况。 展开更多
关键词 6S模型 GMS5 大气气溶胶光学厚度
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有机染料D-SS和D-ST用于染料敏化太阳能电池光敏剂的比较(英文) 被引量:7
11
作者 詹卫伸 潘石 +2 位作者 王乔 李宏 张毅 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第1期78-84,共7页
为了揭示D-SS和D-ST分子敏化的染料敏化太阳能电池(DSSCs)的物理机制,采用密度泛函理论(DFT)、含时密度泛函理论(TDDFT)和自然键轨道(NBO)分析,模拟计算染料D-SS和D-ST分子的结构、紫外-可见吸收光谱和能级结构.D-SS的紫外-可见吸收光... 为了揭示D-SS和D-ST分子敏化的染料敏化太阳能电池(DSSCs)的物理机制,采用密度泛函理论(DFT)、含时密度泛函理论(TDDFT)和自然键轨道(NBO)分析,模拟计算染料D-SS和D-ST分子的结构、紫外-可见吸收光谱和能级结构.D-SS的紫外-可见吸收光谱相比于D-ST的有明显的红移,而且D-SS分子的摩尔吸光系数也高于D-ST分子的.D-SS分子本应该比D-ST分子拥有更高的俘获太阳辐射光子的能力,但由于D-SS分子的最高占据分子轨道(HOMO)能级位置比氧化还原电解质(I-/I-3)的氧化还原能级高,处于光激发态的D-SS分子向TiO2电极注入电子而被氧化后,不能顺利地从电解质中得到电子而还原,使得D-SS分子俘获光子的能力不能充分发挥,从而严重地降低了由其敏化的DSSCs的光电性能和光电能量转换效率.揭示了D-SS敏化的DSSCs的光电性能,特别是光电能量转换效率比D-ST敏化的DSSCs的低的原因.染料敏化剂分子的HOMO能级的位置对于DSSCs来说也是很重要的,用于DSSCs的有机敏化剂分子的HOMO能级的位置必须低于氧化还原电解质的氧化还原能级. 展开更多
关键词 密度泛函理论 含时密度泛函理论 染料敏化太阳能电池 分子模拟 电子结构 吸收光谱 能级结构
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Sm^3+/Dy^3+掺杂太阳能电池盖板玻璃的性能 被引量:2
12
作者 苏俊 张振华 +1 位作者 赵会峰 姜宏 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期932-936,共5页
采用高温熔融法制备了稀土离子Sm^(3+)和Dy^(3+)掺杂的硅酸盐玻璃,研究了该玻璃的光学性能和光电转换性能,测试了其用作太阳能电池盖板时对电池光电转换效率的影响,并与空白玻璃样品进行对比。结果表明:稀土玻璃样品可见光透过率良好,... 采用高温熔融法制备了稀土离子Sm^(3+)和Dy^(3+)掺杂的硅酸盐玻璃,研究了该玻璃的光学性能和光电转换性能,测试了其用作太阳能电池盖板时对电池光电转换效率的影响,并与空白玻璃样品进行对比。结果表明:稀土玻璃样品可见光透过率良好,其在紫外光区域内不同波段光的激发下,以下转换的方式辐射出多个可见光发射峰,其中主要的发射峰波长为484、574、600和646nm等;样品用作电池盖板后,单/非晶硅电池片光电转换效率均有所提高,较相应的空白玻璃/电池组件分别增加了0.07%及0.013%,即稀土玻璃具有将紫外光转换为可见光并提高电池片光电转换效率的作用。 展开更多
关键词 稀土离子Sm3+、Dy3+ 下转换 玻璃盖板 am1.5太阳光模拟 光电转换效率
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多结太阳电池减反射膜的优化 被引量:2
13
作者 刘冠洲 毕京锋 +3 位作者 李明阳 杨美佳 李森林 陈文浚 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期323-327,共5页
基于多层膜的光学计算基本原理,模拟分析多结化合物太阳电池减反射膜的反射谱。模拟结果准确的反应了实际测量结果。以此为基础设计优化TiO_(x)/Al_(2)O_(3)/MgF_(2)三层减反射膜,在GaInP/In_(0.01)GaAs/Ge三结太阳电池上实现了减反射... 基于多层膜的光学计算基本原理,模拟分析多结化合物太阳电池减反射膜的反射谱。模拟结果准确的反应了实际测量结果。以此为基础设计优化TiO_(x)/Al_(2)O_(3)/MgF_(2)三层减反射膜,在GaInP/In_(0.01)GaAs/Ge三结太阳电池上实现了减反射膜对子电池响应电流的精确调节,并得到了子电池电流匹配的GaInP/In_(0.01)GaAs/Ge太阳电池,短路电流密度相比制备减反射膜前提升35.84%。 展开更多
关键词 多结太阳电池 反射谱 减反射膜 模拟
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太阳模拟仪光谱对电池短路电流的影响分析 被引量:2
14
作者 张占领 蔡爱玲 +1 位作者 李松旺 康健 《电子测量技术》 2012年第1期18-21,共4页
目前市场上的太阳模拟仪种类繁多,测量结果准确度也有偏差。利用IEC60904行业标准,对市场上的主流仪器进行测试,分析其出现偏差的原因,通过在生产车间实际测试所取得的实验数据了解了太阳模拟仪光谱对电池短路电流的影响。实验说明应选... 目前市场上的太阳模拟仪种类繁多,测量结果准确度也有偏差。利用IEC60904行业标准,对市场上的主流仪器进行测试,分析其出现偏差的原因,通过在生产车间实际测试所取得的实验数据了解了太阳模拟仪光谱对电池短路电流的影响。实验说明应选择与标准AM1.5 G光谱较接近的太阳模拟器进行测试;实验发现不同仪器的光谱响应不同,应选择与被测电池类型相一致或光谱响应度匹配较好的标准电池或组件进行标定。 展开更多
关键词 模拟仪 测试 电池 光谱
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小型菲涅尔式CPV/T集热器光热特性研究 被引量:5
15
作者 刘欢 杨谋存 +3 位作者 朱跃钊 高睿哲 刘奇龙 冉茂菁 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期324-331,共8页
为充分利用建筑屋顶,解决光伏光热一体化(PV/T)集热器光电转换效率的高温减益问题,并提高太阳能综合利用率和集热品位,文章构建了一种基于太阳光谱分频利用技术的光伏/光热模块分离式的小型聚光式PV/T集热器。通过建立其光/电/热理论分... 为充分利用建筑屋顶,解决光伏光热一体化(PV/T)集热器光电转换效率的高温减益问题,并提高太阳能综合利用率和集热品位,文章构建了一种基于太阳光谱分频利用技术的光伏/光热模块分离式的小型聚光式PV/T集热器。通过建立其光/电/热理论分析模型及TracePro/Fluent数值仿真模型,以南京地区气象数据为例,综合分析其光/电/热性能,结果表明:该集热器以与安装地纬度等值的倾角南北轴向放置时,其年均光学效率为64.97%,工质出口温度为90℃时的系统光电/光热效率分别为12.47%,40.09%,系统综合热效率达72.91%,且其结构简单、外形轻薄,有望实现与普通建筑的有效结合。 展开更多
关键词 菲涅尔式集热器 太阳光谱分频利用 光伏光热一体化 数值模拟 FLUENT
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太阳模拟器光谱对三结太阳电池Ⅰ-Ⅴ测试的影响 被引量:1
16
作者 肖文杰 王立功 +2 位作者 申丽丽 邱硕 薛超 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第10期1460-1462,共3页
利用三结太阳电池的二极管模型及量子效率测试结果,计算了在不同太阳模拟器光谱条件下的三结太阳电池性能,结果表明:由于现有的太阳模拟器光谱与AMO光谱间的差异,可能造成短路电流、转换效率测试结果偏低,而太阳模拟器光谱中的峰值对测... 利用三结太阳电池的二极管模型及量子效率测试结果,计算了在不同太阳模拟器光谱条件下的三结太阳电池性能,结果表明:由于现有的太阳模拟器光谱与AMO光谱间的差异,可能造成短路电流、转换效率测试结果偏低,而太阳模拟器光谱中的峰值对测试影响较小。 展开更多
关键词 三结太阳电池 Ⅰ-Ⅴ测试 太阳模拟器 光谱
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灰霾导致太阳辐射变化的田间开放模拟装置设计及其效果 被引量:1
17
作者 王伟男 李亚兵 +6 位作者 孙玉彤 李刚 王蕾 邵丽萍 佀传飞 熊琰 罗卫红 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第13期199-206,共8页
灰霾天气导致到达地面的太阳总辐射下降及散射辐射比例增加,从而影响作物生长和产量。为研究灰霾导致的太阳辐射变化对作物的影响,设计了田间开放式灰霾模拟装置。以空气质量等级做为灰霾严重程度的标准,根据不同程度灰霾条件下太阳辐... 灰霾天气导致到达地面的太阳总辐射下降及散射辐射比例增加,从而影响作物生长和产量。为研究灰霾导致的太阳辐射变化对作物的影响,设计了田间开放式灰霾模拟装置。以空气质量等级做为灰霾严重程度的标准,根据不同程度灰霾条件下太阳辐射变化情况,确定了轻度、中度、重度霾下太阳总辐射和散射辐射比例。测定不同聚乙烯(PE)塑料薄膜的光学特性(透光率和散射特性及其覆盖下不同光质的光占总可见光比例的空间分布),选择光学特性满足模拟不同程度灰霾条件下太阳辐射状况的PE塑料薄膜作为覆盖材料。根据作物生长季节太阳高度角和方位角变化范围,确定了保证上午10:00到下午14:00遮荫面积达到4 m2的最小处理小区面积为20 m2,南北向边长为4 m,东西向边长为5 m。在2013-2014年水稻生长季利用所设计的试验装置进行田间模拟不同程度灰霾导致的太阳辐射变化处理试验,对太阳辐射和冠层微气候进行了持续观测。结果表明:该研究设计的灰霾模拟装置可以模拟中度及重度灰霾导致的太阳辐射变化情况。灰霾模拟装置在改变辐射状况的同时,保持了不同光质的光占总可见光比例的空间分布与自然灰霾条件相比没有显著变化。并且处理与对照小区的作物冠层温度及环境温湿度没有显著差异。该研究所设计装置可以较好地模拟不同程度灰霾条件下的太阳辐射变化,为研究灰霾对作物生长和产量的影响提供了有效的田间试验手段和技术支持。 展开更多
关键词 太阳辐射 作物 气候变化 灰霾 田间开放式灰霾模拟装置 散射辐射比例 可见光谱空间分布比例 冠层微气候
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基于光纤束的高辐照度太阳模拟器 被引量:3
18
作者 王俊涛 牛一森 +2 位作者 王闻墨 佟锴 宋记锋 《太阳能学报》 CSCD 北大核心 2021年第8期208-214,共7页
高辐照度太阳模拟器是太阳能高温试验研究中的关键设备。传统的太阳模拟器光源阵列采用固定式环状排列结构,只能沿光轴方向投射出平面光斑。该文研究玻璃光纤为传输辐射的介质,开发出一种灵活的高辐照度太阳模拟器,并通过通量映射方法... 高辐照度太阳模拟器是太阳能高温试验研究中的关键设备。传统的太阳模拟器光源阵列采用固定式环状排列结构,只能沿光轴方向投射出平面光斑。该文研究玻璃光纤为传输辐射的介质,开发出一种灵活的高辐照度太阳模拟器,并通过通量映射方法对太阳模拟器的辐照性能进行验证。实验结果表明该太阳模拟器可通过改变光纤束的布置方式在2D和3D空间中得到不同的辐照度分布。 展开更多
关键词 太阳模拟器 辐照度 光谱 光纤 通量映射方法
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