ASTM E903-20 Metode Uji Standar untuk Penyerapan Matahari, Refleksi, dan Transmisi Material Menggunakan Bola Integrasi

Standar “Metode uji standar ASTM E903-20 untuk serapan matahari, reflektansi, dan transmisi material menggunakan bola pengintegrasi” yang diterbitkan oleh American Society for Testing and Materials (ASTM) menjelaskan metode pengujian yang menentukan pengukuran serapan spektral, reflektansi, dan transmitansi material menggunakan spektrofotometer yang dilengkapi dengan bola pengintegrasi.

Standar ini menetapkan metode untuk menghitung fitur tertimbang matahari dari nilai spektral yang diukur. Metode pengujian ini dapat diterapkan pada material dengan sifat optik specular dan difus. Metode pengujian ini berlaku untuk bahan dengan lapisan optik yang diterapkan dengan pertimbangan khusus terhadap efeknya pada jaringan bahan yang diuji.

Bahan lembaran konduktor yang tidak homogen, bertekstur, berpola atau bergelombang memerlukan pertimbangan khusus untuk penerapan metode pengujian ini. Dalam hal ini, standar “Metode uji standar ASTM E1084-86 untuk transmisi matahari (terestrial) bahan lembaran menggunakan sinar matahari” dianggap lebih tepat untuk menentukan sifat optik massal bahan bertekstur atau tidak homogen. Untuk bahan yang homogen, metode pengujian ini lebih disukai daripada metode pengujian yang dijelaskan dalam ASTM E1084-86 (2023).

Metode pengujian ini mengacu pada aplikasi yang menggunakan distribusi spektral matahari referensi standar tetapi juga dapat diterapkan menggunakan spektrum alternatif yang dipilih selama sumber dan rincian distribusi dan bobot spektral matahari dilaporkan.

Untuk keperluan standar ini, istilah dan definisi berikut berlaku, selain definisi yang diberikan dalam ASTM E772-15:

• Bola integrasi adalah perangkat optik yang digunakan untuk mengumpulkan fluks yang dipantulkan atau ditransmisikan dari sampel ke belahan bumi atau untuk mencapai iradiasi isotropik sampel dari belahan bumi yang lengkap. Ini terdiri dari rongga berbentuk kira-kira bola dengan bukaan untuk menerima dan mendeteksi fluks dan seringkali dengan bukaan tambahan di mana sampel dan sampel referensi ditempatkan.
• Belahan bumi yang mendekati normal menunjukkan bahwa radiasi terarah di dekat permukaan sampel dan fluks dari permukaan atau lingkungan dikumpulkan ke seluruh belahan bumi untuk dideteksi.
• Tenaga surya fotovoltaik mengacu pada sifat optik dan menentukan rata-rata tertimbang dari sifat spektral menggunakan fungsi pembobotan jumlah foton per detik per satuan luas yang berasal dari distribusi radiasi matahari standar.
• Merupakan permukaan yang mempunyai permukaan halus, rata dan mendatar, tidak ada kekasaran atau tonjolan, serta bebas dari ketidaksamaan atau ketidakteraturan permukaan.
• Specular menunjukkan bahwa fluks berangkat dari suatu permukaan atau medium dengan sudut yang secara numerik sama dengan sudut datang, terletak pada bidang yang sama dengan sinar datang dan tegak lurus, tetapi pada sisi berlawanan dari tegak lurus permukaan. Diffuse telah digunakan di masa lalu untuk merujuk pada kumpulan hemisfer (termasuk komponen specular). Penggunaan ini sudah tidak digunakan lagi dan digantikan dengan istilah belahan bumi yang lebih tepat.
• Sifat permukaannya bertekstur dan tidak rata. Ini mengacu pada memiliki tingkat kekasaran, kekasaran, atau tonjolan tertentu.

Pengukuran transmitansi (atau reflektansi) dekat belahan bumi normal spektral dilakukan dalam rentang spektral dari 300 hingga 2500 nm dengan spektrofotometer bola terintegrasi. Transmisi, reflektansi, atau serapan matahari diperoleh dengan perhitungan langsung integral konvolusi yang sesuai atau dengan menghitung rata-rata tertimbang dengan radiasi spektral matahari standar atau pilihan sebagai fungsi pembobotan dengan metode ordinat tertimbang atau pilihan.

Penyerapan, refleksi, dan transmisi energi surya penting dalam kinerja semua sistem energi surya, mulai dari sistem bangunan pasif hingga sistem penerima tenaga terpusat. Metode pengujian ini menyediakan cara untuk menentukan nilai-nilai ini dalam kondisi konstan yang mewakili rata-rata yang mungkin ditemui selama penggunaan sistem di zona beriklim sedang.

Penyerapan, refleksi, dan transmisi energi matahari penting untuk pengendalian termal pesawat ruang angkasa dan energi matahari pada sistem luar bumi. Metode pengujian ini juga menyediakan cara untuk menentukan nilai-nilai tersebut untuk kondisi luar bumi.

Metode pengujian ini dirancang untuk menghasilkan data yang dapat direproduksi dan sesuai untuk perbandingan hasil antar laboratorium atau laboratorium yang sama pada waktu berbeda dan untuk membandingkan data yang diperoleh pada bahan berbeda.

Metode pengujian ini telah terbukti praktis untuk material halus dengan sifat optik spekular dan difus. Material bertekstur, tidak homogen, berpola, atau beralur memerlukan perhatian khusus. Kekasaran permukaan dapat timbul dari proses fisik atau kimia seperti pengepresan, penggulungan, abrasi, atau pengendapan lapisan film atau kimia pada material, yang menghasilkan permukaan bertekstur.

Besarnya kekasaran permukaan pada spektrofotometer dan komponen-komponennya (ukuran berkas, bukaan bola, konfigurasi pemegang sampel) dapat secara signifikan memengaruhi akurasi pengukuran yang dilakukan menggunakan metode pengujian ini. Meskipun pengulangan atau sensitivitas pengukuran material bertekstur baik, termasuk pengukuran berulang di berbagai lokasi atau orientasi sampel, spesifikasi yang berbeda dari berbagai spektrofotometer di berbagai laboratorium dapat menyebabkan perbedaan yang signifikan dalam hasil pengukuran.

Di antara banyak studi pengujian, pengukuran, analisis dan evaluasi yang dilakukan untuk bisnis di berbagai sektor, organisasi kami, dengan staf terlatih dan ahli serta peralatan teknologi canggih, mematuhi "Metode pengujian Standar ASTM E903-20 untuk penyerapan, refleksi dan solar permeabilitas material menggunakan standar bola terintegrasi. Ini juga menyediakan layanan pengujian yang ditentukan.