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大暑酷热难耐?别怕,光纤光谱仪正“看透”阳光下的秘密!
大暑酷热难耐?别怕,光纤光谱仪正“看透”阳光下的秘密!






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大暑时节,骄阳似火,蝉鸣聒噪。这是一年中最热、光照最强的时节。当我们在空调房里躲避酷暑时,你是否想过,这极致的阳光和高温,对于光伏发电站户外材料来说,意味着什么?又该如何精准把握它们的状态,优化性能,延长寿命?答案,就藏在光的秘密里,而解读这秘密的关键钥匙,正是光纤光谱仪!


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大暑下的挑战:光伏“中暑”?材料“衰老”加速!

大暑节气,太阳直射北半球,太阳辐照度达到年度峰值,尤其是对发电有效的可见光和近红外光能量充沛。同时,环境温度也飙升到最高点。这对两大领域提出了严峻挑战:

光伏发电系统“效率焦虑”
  • 高温“中暑”效应:太阳能电池板有个“怪脾气”——温度越高,发电效率反而越低!大暑高温可能导致组件功率输出显著下降(效率损失可达10-20%)。

  • 光谱“挑食”影响:不同材质的电池(硅基、薄膜等)对不同波长的光响应不同。大暑时强烈的太阳光,其光谱成分(各波段能量分布) 也直接影响着实际发电量。

  • “灰尘面膜”困扰:高温干燥易扬尘,灰尘覆盖电池板表面,如同蒙上了“面膜”,阻挡光线,严重降低发电效率。

户外材料“衰老危机”
  • 光化学“杀手”:大暑期间强烈的紫外线(UV)辐射是材料老化的头号元凶,它能破坏高分子材料的化学键。

  • 高温“催化”降解: 高温如同催化剂,大大加速了紫外线引发的氧化、水解等老化反应。

  • 湿度“助攻”: 伴随高温的往往是高湿度(尤其南方),湿热协同作用进一步加速材料性能劣化。涂料褪色、塑料脆化、建材风化…都可能在酷暑中悄然加剧。


如何精准监测、量化评估、及时预警这些变化,成为保障光伏电站收益和材料耐久性的关键!


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揭秘利器:光纤光谱仪——捕捉“光”的指纹

要应对上述挑战,我们需要一双能“看见”光本质的眼睛。这就是光纤光谱仪!它像一位敏锐的“光谱侦探”:

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莱森光学ConstSpec™系列高稳定性光谱仪

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核心能力

将复杂的光信号分解成不同波长的“彩虹”(光谱),并精确测量每个波长点的光强度。

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独特优势
  • 灵活便携:通过光纤探头,轻松将光信号从难以到达的地方(如光伏板表面、材料样品测试点、狭小空间)引导到光谱仪主机进行分析。

  • 实时在线:可进行连续、实时的光谱监测,捕捉动态变化。

  • 非接触无损:对被测物体无损伤,非常适合现场检测和研究。 

  • 波段范围广:覆盖紫外(UV)、可见光(VIS)、近红外(NIR)甚至短波红外(SWIR)波段,满足多种应用需求。


03
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光纤光谱仪如何赋能大暑挑战?
光伏发电系统性能评估与优化
  • 精准测量太阳光谱辐照度:光纤光谱仪(搭配余弦校正器)直接测量到达光伏板表面的真实太阳光谱。

  • 组件温度分布间接监测 (结合热特性):虽然光纤光谱仪本身不测温,但通过分析特定波长(如近红外)的反射/吸收变化(受温度影响),可辅助判断组件工作状态。

  • 污染/积尘检测:干净和脏污的光伏板表面反射光谱不同。光纤光谱仪通过探头测量板面反射光谱,与清洁状态基准对比,定量评估积尘程度,科学指导清洗时机,最大化发电收益。

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材料老化研究与监测
  • 捕捉老化早期信号:

1. 颜色/外观变化:测量材料反射光谱或透射光谱。老化常导致特定波长反射/透射率改变(如黄变导致蓝光反射降低),比肉眼更早、更定量地发现褪色、变黄、失光等。

2. 化学成分变化:特定材料的化学键在紫外/可见/近红外光谱区有特征吸收峰。老化过程(如氧化、断链)会改变这些吸收峰的位置和强度。光纤光谱仪可监测这些细微变化,揭示老化的化学本质。

  • 大暑——天然加速老化实验室:

1. 将材料样品(涂料样板、塑料片、建筑材料切片等)置于大暑的极端光、热、湿环境下。

2. 使用光纤光谱仪定期或连续监测其光谱特征变化。

意义:快速评估材料耐候性、比较不同配方/工艺的抗老化能力、验证防护涂层(如UV吸收剂)的有效性及失效过程,为产品研发和质量控制提供关键数据支持。

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莱森光学:您应对“大暑挑战”的光谱伙伴

面对大暑带来的光伏效率与材料老化挑战,莱森光学提供专业的光纤光谱仪解决方案,助您精准洞察,优化决策!

辐射测量

可以利用镜头/余弦探头进行光采集,进行待测物品的辐射亮度,光谱辐射亮度,发光强度,光亮度等与接收角度有关的辐射参数测量。

image.png辐射亮度采集示意图


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辐照度测量连接示意图


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辐射通量测量连接示意图

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透过率测量
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辐照度测量连接示意图


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反射率测量
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反射率测量(探头)连接示意图


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反射率测量(积分球)连接示意图


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结语
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大暑的酷热与强光,是挑战,也是天然的测试场和观察窗。利用光纤光谱仪这把解读光信息的“金钥匙”,我们能够:

  • 看透光伏系统在极端条件下的真实性能,精准诊断效率损失根源,优化运维策略,保障绿色能源的最大产出。

  • 捕捉材料在严苛环境中的细微老化痕迹,加速研发更耐候的产品,延长户外设施和产品的使用寿命。

让莱森光学的光纤光谱仪,成为您应对高温挑战、提升光伏效率、守护材料耐久的“光谱慧眼”!抓住大暑“热”点,洞察光之奥秘,优化产业未来!


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星座系列丨ConstSpec™系列高稳定性光谱仪
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ConstSpec系列光谱仪提供高稳定性光谱分析解决方案。ConstSpec-Mini400采用极致紧凑设计,适合系统集成与手持应用;ConstSpec-HR400覆盖200-1100nm波段,具备高速测量与消杂散光技术,适用于紫外/荧光检测;ConstSpec-NIR400专注900-1700nm近红外,搭载InGaAs探测器,满足成分分析需求。全系列产品兼具光学分辨率高(0.5-14nm)、波长精度≤0.5nm、杂散光<0.1%等特性,通过紧凑结构实现便捷安装维护,在生产线监测、质量控制和环境监测领域,以高性价比与卓越稳定性保障精准数据输出。

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木星系列丨LiSpec®-HR系列高分辨率光谱仪
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LiSpec-HR系列高分辨率光谱仪是莱森光学(LiSen Optics)光谱仪系列中一款最新高分辨率光谱仪明星产品, 采用了2048/4096像元CMOS探测器,其独有的大焦距光学平台设计,使得信噪比更高,速度更快,可靠性稳定性好,更适合于高分辨率光谱波长的检测,同时结构紧凑、具有杂散光低及良好的热稳定性,最短积分时间可达50μs高速测量,抗干扰性能强。可以应用于激光和LED等光源波长的表征,等离子气体放电、LIBS激光诱导、原子发射元素光谱测量等方面。

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水星系列丨LiSpec®-HS系列高灵敏度光谱仪
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LiSpec-HS系列高灵敏度光谱仪采用2048像素BT-CCD探测器,成功融合紫外-可见-近红外(200-1100nm)高量子效率与高速测量。其独有消杂散光技术、降噪电路及高性能探测器显著提升灵敏度与信噪比,适用于紫外辐射、荧光及透反射测量。优化的光路设计确保透反射数据精度接近大型分光光度计,支持低噪声电路、低抖动触发,并可灵活搭配反射探头、积分球、光源等附件实现多场景应用。通过更换狭缝和光栅可调节波长范围与分辨率,支持多种触发模式、二次开发及定制服务。

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火星系列丨LiSpec®-HSR-TEC系列制冷型高性能光谱仪
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LiSpec-HSR-TEC科研级热电制冷光谱仪采用2048像素制冷型BT-CCD探测器(24µm大像元)与TE制冷装置,结合低噪声电路控制技术,实现极低暗噪声与高信噪比。其大焦距C-T光学平台及杂散光光阱技术显著提升灵敏度与热稳定性,专精于紫外辐射、拉曼、荧光等微弱信号检测。支持灵活配置光栅刻线数、可更换狭缝及消二级衍射滤光片,用户可自主调节波长范围与分辨率,满足高精度科研级光谱测量需求。

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土星系列丨LiSpec®-NIR系列近红外光谱仪
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LiSpec-NIR系列近红外光谱仪提供非制冷型与制冷型两款。非制冷型采用128/256像素InGaAs探测器,具备高灵敏度与信噪比,最短积分时间6μs;制冷型配备256/512像素半导体制冷InGaAs探测器,显著提升灵敏度与信噪比,支持100μs高速测量。两者均采用大数值孔径光学平台、低噪声电路及可更换狭缝设计,实现灵活分辨率调节。紧凑结构兼具优异热稳定性与低杂散光特性,广泛适用于食品糖分检测、油料分析、制药监测及工业过程控制等领域。

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非制冷型近红外光谱仪

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制冷型近红外光谱仪

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LiSpec®-UVIR系列宽光谱紫外可见近红外光谱仪
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LiSpec-UVIR宽光谱光谱仪革命性实现200-2500nm全波段测量,采用双探测器架构:2048像素CMOS/BT-CCD覆盖200-1000nm(紫外可见量子效率达85%),制冷型InGaAs探测器覆盖900-2500nm。独创热像素漂移校准技术有效抑制红外热干扰,确保数据稳定性。通过微处理技术实现双通道同步测量,支持灵活配置卤灯光源、积分球、余弦辐射探头等附件,满足透反射测量、辐射通量/亮度/照度等精准检测需求,适用于严苛科研与工业场景。

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