上海太空模拟太阳光工程

光源是太阳模拟器中较重要的部件，它直接影响到太阳模拟器的光谱，输出功率，以及使用的耐久性，因此我们可以根据太阳模拟器光源的不同对其进行分类。一个常规的太阳模拟器由光源、储能供电电路、触发电路、电子负载、采集电路以及计算机等模块组成。一个单脉冲式太阳模拟器的原理示意图。在整个太阳模拟器中，其中的关键部件可以分成六个模块，它们是：光源，储能供电模块，滤光系统，匀光系统，电子负载，软件系统。光源是太阳模拟器的重要部件，光源的选择对模拟器的设计起到关键的作用，可选的包括，氙灯，卤素灯，无极硫灯，HID灯，LED灯等。不同的光源对驱动电源，滤光光路，均匀性光路有不同的要求。在选择和设计光源时要尽量的考虑光源出射光谱与太阳光谱的匹配性，尽量减少滤光环节。太阳光模拟器具备光束准直、光斑均匀、光谱与太阳光匹配的特点。上海太空模拟太阳光工程

太阳模拟器并不只是一个模拟太阳光的光源，它还包括了一整套的测试系统。太阳电池是一种非线性元件，在电池/组件的性能进行测试时，一般通过测试一整条IV曲线来判断太阳电池的性能。当前业界主要使用电子负载代替真实负载进行IV曲线的测试。对于脉冲式太阳模拟器，它只有数十毫秒甚至几毫秒的亚稳态恒定光强，要在如此短的时间内完成整条IV曲线的测试，这要求使用快速电子负载。当前太阳电池电流电压特性曲线的测试普遍采用四线制的接法，它可以消除接触电阻的影响。为了得到精确的IV曲线，在电流采样时普遍采用多点采用，不同厂家的模拟器采样点数从几百点到上万点，当采样点数很大时，这就要求有更高位的A/D转换模块，业界目前普遍采用10位到16位的AD转换器件。稳态模拟太阳光光谱日光灯是满足人们日常照明需要的人工光源。

“模拟太阳光”还要模拟出太阳光的能量和强度，这也是目前无法克服的难题！不同成分的太阳光，对人体的作用不同。但是这些成分的能量和强度达到多少的时候，对人体有怎样的影响？到目前为止还无法给出准确的答案，更无法做到去模拟出来了。总而言之，“模拟太阳光”肯定是照明行业未来发展的方向，这是大趋势，不会错！但是，尽管前途是光明的，道路却是十分曲折的！在众多科研人员的努力下，我们也相信早晚有1天能够攻克这些难题，让人类实现照明灯具“模拟太阳光”的高超技术。

太阳光模拟器内部安装500W高压短弧球形氙灯，在高压激发下形成弧光放电。高压短弧球形氙灯是发光点很小的光源，在点燃时辐射出的光波从紫外到近红外的连续光谱强而稳定。可见区光色温极近似于日光，是模拟AM1.5G标准日光的理想光源，不只应用于太阳能电池研究、还可用于光电响应型器件测试、表面光电压谱、生物光照、光催化、光学检测、各类模拟日光可见光加速实验、表面缺陷分析等领域。该系列光源可以兼容多种规格滤光片。光照头可以360度任意旋转并且能自由伸缩探出深度。模拟太阳光应具备光束准直、光斑均匀、辐照稳定、且与太阳光谱匹配的特点。

太阳光模拟器主要部件：1.氙灯：作为发光源，惰性气体放电，辐射效率高，且大部分辐射集中在可见光和近红外区，与太阳电池的吸收谱匹配较好。2.金属椭球面反射镜：用于太阳光模拟器的反射聚光系统，收集脉冲氙灯的辐射能量。3.光学积分器：用于匀光，实现均匀辐照。由前后两个透镜阵列组成，可以将由椭圆聚光镜的光线交错叠加进行匀光。4.准直物镜：对匀光后的光束进行准直，实现平行光输出。5.大气质量滤光片：通过特殊膜系曲线设计滤光片，使得氙灯光谱和标准太阳光谱一致（不是100%重合）。AM0是指在地球外空间接受太阳光的情况，适用于人造卫星和宇宙飞船等应用场合；AM1.5是指太阳处于天顶角约为48.2°时在地面上的太阳光谱总辐射能量，主要用于地面用太阳电池测试。光源选择对模拟器的设计起到关键的作用，可选的包括，氙灯，卤素灯，无极硫灯，HID灯，LED灯等。上海太空模拟太阳光工程

灯具采用金属卤化物全局技术，可进行全光谱太阳光模拟。上海太空模拟太阳光工程

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