太陽光模擬器是可照射接近標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜的虛擬陽光，實(shí)際太陽光的特性有強(qiáng)度、光譜、空間均勻性。大家比較忽略的是模擬器光源的發(fā)散角度，太陽光是平行光，發(fā)散半角在0.25度。太陽光模擬器在光學(xué)設(shè)計(jì)上要滿足前述光譜光強(qiáng)及均勻性三個(gè)要求達(dá)到3A等級(jí)，已屬不易，又要考慮發(fā)散角度就更加困難。我們可以想像太陽距離我們數(shù)公里，對(duì)地面上來說已經(jīng)接近是無限遠(yuǎn)的距離，接近為一個(gè)理想的點(diǎn)光源。現(xiàn)實(shí)中要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)強(qiáng)度高的無限小的點(diǎn)光源，是十分困難；燈泡功率越高，燈心就越大，除非把它光路拉到很長(zhǎng)，像太陽一樣，但又會(huì)損失很光能量，難以讓照射面達(dá)到要求。而達(dá)到包含發(fā)散角度的這些要求后，成本又必須是要合理的，才能有實(shí)用的價(jià)值。太陽光模擬器應(yīng)具備光束準(zhǔn)直、光斑均勻、輻照穩(wěn)定、且與太陽光譜匹配的特點(diǎn)。上海環(huán)境艙太陽光模擬控制系統(tǒng)

太陽光模擬器的組成：太陽光模擬器由光源、儲(chǔ)能供電電路、觸發(fā)電路、電子負(fù)載、采集電路以及計(jì)算機(jī)等模塊組成，在整個(gè)太陽模擬器中，其中的關(guān)鍵部件可以分成六個(gè)模塊，它們是：光源，儲(chǔ)能供電模塊，濾光系統(tǒng)，勻光系統(tǒng)，電子負(fù)載，軟件系統(tǒng)。太陽光模擬器的優(yōu)點(diǎn)：太陽光模擬器具有高輻照度、大尺寸光斑、均勻性和穩(wěn)定性良好、長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作等優(yōu)勢(shì)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均處于國(guó)內(nèi)水平。太陽模擬器的投入使用，有效提高了真空環(huán)境下目標(biāo)的測(cè)量范圍和測(cè)量精度，對(duì)我國(guó)模擬測(cè)量工作具有重要意義。上海環(huán)境艙太陽光模擬控制系統(tǒng)太陽模擬器的光譜匹配度是指在6個(gè)光譜范圍內(nèi)強(qiáng)度積分面積的百分比。

太陽光模擬器主要部件的作用：1、氙燈：作為發(fā)光源，惰性氣體放電，輻射效率高，且大部分輻射集中在可見光和近紅外區(qū)，與太陽電池的吸收譜匹配較好。2、金屬橢球面反射鏡：用于太陽光模擬器的反射聚光系統(tǒng)，收集脈沖氙燈的輻射能量。3、準(zhǔn)直物鏡：對(duì)勻光后的光束進(jìn)行準(zhǔn)直，實(shí)現(xiàn)平行光輸出。4、光學(xué)積分器：用于勻光，實(shí)現(xiàn)均勻輻照。由前后兩個(gè)透鏡陣列組成，可以將由橢圓聚光鏡的光線交錯(cuò)疊加進(jìn)行勻光。5、大氣質(zhì)量濾光片：通過特殊膜系曲線設(shè)計(jì)濾光片，使得氙燈光譜和標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜一致。

太陽模擬器的主要結(jié)構(gòu)：太陽模擬器采用電源與燈箱分體設(shè)計(jì)，燈箱主體采用太陽花風(fēng)冷散熱形式，光路轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)采用多次濾光結(jié)構(gòu)，濾除了紅外光，減小實(shí)驗(yàn)中紅外線對(duì)溶液或樣品的加熱作用。太陽模擬器外殼是由真空系統(tǒng)制造，并通過密封的低靈敏度進(jìn)行密封測(cè)試，當(dāng)將太陽模擬器放置在真空室內(nèi)時(shí)，無法執(zhí)行傳統(tǒng)的強(qiáng)制空氣冷卻。傳統(tǒng)上與這種類型的模擬器一起使用的菲涅耳光學(xué)元件必須保持在80°C以下的溫度下，燈殼需要一些冷卻，這只能通過使空氣或氣體流過燈殼來完成。太陽光模擬器本身體積較小，測(cè)試過程不受環(huán)境、氣候、時(shí)間、地點(diǎn)等因素影響。

用來裝置太陽模擬器的光源通常有以下幾種：鹵光燈：簡(jiǎn)易型太陽模擬器常用鹵光燈來裝置。但鹵光燈的色溫值在2300K左右，它的光譜和日光相差很遠(yuǎn)，紅外線含量太多，紫外線含量太少。作為廉價(jià)的太陽模擬器避免采用昂貴的濾光設(shè)備，通常用3cm厚的水膜來濾除一部分紅外線，使它近紅外區(qū)的光譜適當(dāng)改善，但卻無法補(bǔ)充過少的紫外線。冷光燈：冷光燈是由鹵鎢燈和一種介質(zhì)膜反射鏡構(gòu)成的組合裝置。這種反射鏡對(duì)紅外線幾乎是透明的，而對(duì)其余光線卻能起良好的反射作用。因此經(jīng)反射后紅外線大幅減弱而其它光線卻成倍增加。和鹵鎢燈相比，冷光燈的光譜有了大輻度的改善，而且避免了非常累贅的水膜濾光裝置。因此目前簡(jiǎn)易型太陽模擬器多數(shù)采用冷光燈。為了使它的色溫盡可能的提高些，和冷光罩配合的鹵鎢燈常設(shè)計(jì)成高色溫，可達(dá)3400K，但使它的壽命大幅縮短，額定壽命只50小時(shí)。因此需經(jīng)常更換。太陽模擬器的測(cè)試要求測(cè)試光源的準(zhǔn)直角度接近太陽在地面的視角，測(cè)試結(jié)果會(huì)嚴(yán)重偏離實(shí)際情況。氙燈太陽光模擬設(shè)備價(jià)格

太陽模擬器可給出不同波段范圍內(nèi)的匹配度。上海環(huán)境艙太陽光模擬控制系統(tǒng)

太陽模擬器是用來模擬太陽光的儀器，通常應(yīng)用在光伏測(cè)試領(lǐng)域里，配合數(shù)據(jù)處理及采集設(shè)備實(shí)現(xiàn)太陽電池電參數(shù)的測(cè)量，這些參數(shù)不但能夠從一定程度上反應(yīng)出電池的性能，也關(guān)系到電池出廠的等級(jí)和價(jià)格。模擬器可產(chǎn)生接近陽光的持續(xù)穩(wěn)定的光照，是各種太陽電池及光電器件的光電特性測(cè)試的優(yōu)良設(shè)備，特別是對(duì)于各種薄膜電池、染料敏化電池等響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)的太陽電池的測(cè)試，采用高壓氙燈光源和同軸準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)，具有輻照強(qiáng)度高、輻照均勻性好的特點(diǎn)，適用于各種太陽電池及光電器件的光電特性的測(cè)試。上海環(huán)境艙太陽光模擬控制系統(tǒng)