光热转化太阳光模拟系统

太阳光模拟器可同时解决准直性、辐照度均匀性、光谱匹配性三大技术指标的难度较高的问题，基于光电一体化二次光学设计，提出一种简便、高效且可实现大功率的LED太阳模拟器光学系统设计方法。采用小角度准直透镜和抛物面镜来整合光源，通过混光棒和微结构进行匀光，后利用抛物面镜实现光线的准直输出，基于同轴准直的设计思想完成LED太阳模拟器的设计。太阳光模拟器采用多灯具反射式同轴准直系统，它是利用人工光源模拟太阳光辐照，能提供与太阳光谱分布相匹配的、均匀的、准直稳定的光辐照，在航空航天、气象、民用等领域应用普遍。太阳模拟器普遍用于航空航天、光伏、农业等领域。光热转化太阳光模拟系统

太阳模拟器在有效工作区域内的光辐照不均匀度是太阳模拟器的一项重要指标，在使用太阳模拟器进行光伏测试中，不均匀的光辐照会造成测试结果的严重偏差，从而导致太阳能电池测量效率或分级的错误。而高均匀度的太阳模拟器可以提供更加准确的测试条件与结果，是一个可以控制环境条件进行测试的组合配置。太阳光模拟器应具备光束准直、光斑均匀、辐照稳定、且与太阳光谱匹配的特点，使用户可足不出户的完成需要太阳光照条件的测试，提供多规格的太阳模拟器，可适用于单晶硅、多晶硅、非晶硅、染料敏化、有机、钙钛矿等各种太阳能电池的模拟太阳光照条件的应用。光热转化太阳光模拟系统太阳光模拟器采用的是多灯具反射式同轴准直系统。

阳光模拟有什么实用价值？1、可以用在新能源技术实验或检验，倘若借助自然的太阳光，阴雨天和晚上就无法进行检验；2、有一些植物生长，对光源要求特别敏感，种植务必很接近太阳光的光源；3、有一些影像设备务必阳光模拟，如拍照、电子显微镜、扫描器、电子内窥镜等；4、有条件的照明设备，运用仿真模拟太阳光；5、将来大家进到宇宙空间，更务必仿真模拟太阳光。阳光模拟的特性：1、可以确保不一样阳光照射占地面积总面积检测，2、可以实现A类标准；3、使用寿命长，实用性更强；4、采用温度检测、内部结构锁紧等，检测整个过程更加安全系数。

太阳模拟器的测试要求测试光源的准直角接近地面上太阳的视角，测试结果与实际情况将会有严重的偏差，采用特别设计的同轴准直光学系统，能产生准直角优于0.5°的高准直模拟光，同时光强达到一个太阳常数，解决了组件测试的难题。太阳模拟器光谱范围广，目前市场上已有多种波长的LED产品，通过不同波长的LED组合，可覆盖太阳光的整个光谱范围；安全稳定可控，LED工作的电压很低，使用低压恒流源驱动，相对于氙灯采用高压脉冲启动，更加安全稳定可控；使用寿命长，LED光源的寿命约为几万小时，远比卤钨灯氙灯等光源寿命长；亮度调节范围广，LED的亮度可以通过电流来控制，电流的大小只影响LED发光的亮度，不会影响LED发光的波长，因此太阳光模拟器的总辐照度调节范围很大。太阳光模拟器应具备光束准直、光斑均匀、辐照稳定、且与太阳光谱匹配的特点。

太阳模拟器区别于其它普通光源的主要特点：1、光谱匹配度：其实，太阳模拟器的光谱匹配度是指在6个光谱范围内强度积分面积的百分比。任何与标准光谱的偏离百分比都必须在一定的范围内，这也正是衡量等级的一项标准。对于A类，光谱匹配度必须在75%-125%之间。2、空间均匀性：对于A类太阳模拟器，工作区域的空间辐射均匀性是难实现的，而空间辐射的不均匀又会导致电池测试不和不确定。A类的设计就是为了尽量减小空间辐射不均匀性的影响，并将工作区域空间辐射均匀性严格控制在2%以内。在太阳光模拟器内部有一个稳定的快门，用来控制工作环境，该快门可以实现1000000次开关。光热转化太阳光模拟系统

太阳模拟器在有效工作区域内的光辐照不均匀度是优良太阳模拟器的一项重要指标。光热转化太阳光模拟系统

太阳模拟器分为稳态太阳模拟器和脉冲式太阳模拟器：1、稳态太阳模拟器是在工作时输出辐照度稳定不变的太阳模拟器，它的优点是能提供连续照射的标准太阳光，使测量工作能从容不迫的进行。缺点是为了获得较大的辐照面积，它的光学系统，以及光源的供电系统非常庞大。因此比较适合于制造小面积太阳模拟器。2、脉冲太阳模拟器在工件时并不连续发光，只在很短的时间内（通常是毫秒量级以下）以脉冲形式发光。其优点是瞬间功率可以很大，而平均功率却很小。其缺点是由于测试工作在极短的时间内进行，因此数据采集系统相当复杂，在大面积太阳电池组件测量时，目前一般都采用脉冲式太阳模拟器，用计算机进行数据采集和处理。光热转化太阳光模拟系统

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