大面积太阳光模拟器

太阳光模拟器普遍用于研究气相及液相介质、固定及流动体系、光催化产气、紫外光、单色光、可见光光照光催化剂等条件下的光化学反应，适合催化剂的快速筛。太阳光模拟器具有提供分析反应产物和自由基的样品，测定反应动力学常数，测定量子产率等功能，环境保护以及生命科学等研究领域。实现了多个样品平同时实验，加快实验效率，光源发出的单色光无需添加滤光片，光波比较纯净，无杂波干扰，多种实验波长可选并且光照距离还可以调节，光源无热量，并且寿命长，无需冷却水循环系统。太阳光模拟器必须能够在测试平面上达到1000W/平方米的标准辐照度。大面积太阳光模拟器

这些指标足以说明大面积太阳光模拟器的性能特点：1、光谱匹配度：光谱匹配度定义为模拟光与真实太阳光在400-500纳米、500-600纳米、600-700纳米、700-800纳米、800-900纳米、900-1100纳米六个光谱范围内的匹配程度，分别用百分比表示。根据数据的偏差，对模拟器的匹配程度进行分类。2、辐照空间的不均匀性：测试区域太阳光模拟器的辐照度应满足一定的均匀性要求。光照的均匀性是很难达到和保持的一个指标。工作区域上的亮点会使被测电池的效率产生严重误差，并导致错误的电池分级。钙钛矿电池太阳光模拟设备太阳光模拟器主要部件的作用是什么？

太阳光模拟器的主要部件：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）。

太阳光模拟器的基本原理：太阳光在其到达地球的平均距离处的自由空间中的辐射强度被定义为太阳能常数，取值为1353W/m2。而大气对地球表面接受太阳光的影响都被定义为大气质量（airmass）。大气质量为零的状态（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；大气质量为1的状态（AM1），是指太阳光直接垂直照射到地球表面的情况，其入射光功率为925W/m2，相当于晴朗夏日在海平面上所承受的太阳光。这两种的区别在于大气对太阳光的衰减，主要包括臭氧层对紫外线的吸收、水蒸气对红外线的吸收以及大气中尘埃和悬浮物的散射等。在太阳光入射角与地面夹角θ时，大气质量为AM=secθ，当θ=48.2°时，大气质量为AM1.5，是指典型晴天时太阳光照射到一半地面的情况，其辐射总量为1kW/m2，常用于太阳能电池和组件效率测试时的标准。太阳模拟器的主要部件包括光源、光源控制器、功率计及校准硅探测器。

太阳光模拟器用来模拟真实的太阳光照条件，在太阳能光伏器件的研究和质检中被普遍应用。太阳光模拟器用具备光束准直、光斑均匀、光谱与太阳光匹配的特点，可完成需要太阳光照射条件的实验，适用于单晶硅、多晶硅、非晶薄膜、染料敏化、有机、III-V族半导体等各种不同类型的太阳电池。太阳光模拟器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、光催化、光触媒、液晶基板的测试与评价、化妆品，涂料，各种材料的耐光实验、光生物的检查与测试、表面缺陷分析等领域。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。上海氙灯太阳光模拟系统

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。大面积太阳光模拟器

太阳模拟器的使用应满足这些条件：1、太阳模拟器有很宽的光谱范围。目前市场上LED产品种类繁多。通过组合不同波长的发光二极管，可以覆盖阳光的整个光谱范围。安全可控，LED的工作电压很低，由低压恒流源驱动，比高压脉冲启动的氙灯更安全、稳定、可控；使用寿命长，LED光源的使用寿命在数万小时左右，远远长于卤钨灯、氙灯等光源；亮度等级范围宽，LED的亮度可以通过电流控制。电流的大小影响LED灯的亮度，但不影响LED灯的波长。因此，模拟器的总辐照度调节范围很大。2、太阳模拟器的测试要求测试光源的准直角度接近太阳在地面的视角，测试结果会严重偏离实际情况。特别设计的同轴准直光学系统可以产生准直角优于0.5°的高度准直模拟光，光强达到一个太阳常数，解决了元器件测试的难题。大面积太阳光模拟器