太阳模拟器 | 太阳/日光模拟器

Solar Simulator

太阳/日光模拟器是一种模拟太阳/日光照射的设备。由于太阳模拟器本身体积较小，测试过程不受环境、气候、时间等因素影响，从而避免了室外测量的各种因素限制，广泛应用于太阳能电池特性测试，光电材料特性测试，生物化学相关测试，光学催化降解加速研究，皮肤化妆用品检测和环境研究等。

太阳模拟器通常以氙弧灯作为光源，使用反射镜，滤光片和其它光学器件使得到的光束在光照匹配度、辐照不均匀性、辐照不稳定度三个主要特征符合规定的国际标准（通常有ASTM，IEC和JIS三个不同的标准）。根据太阳模拟器的在这三个特征上的不同表现，可将其分为等级A、等级B和等级C；其中等级A最好，等级B次之，等级C最差。具体请参见下表（依据ASTM标准）

等级	光谱匹配度	辐照不均匀度	辐照不稳定性
A	0.75 - 1.25	2%	2%
B	0.6 - 1.4	5%	5%
C	0.4 - 2.0	10%	10%

下面我们简单介绍下光束的三个主要特征。

光谱匹配度： 用来描述太阳模拟器的光谱（每个波长上的功率分布）与真实太阳光谱的接近程度。通常，太阳光要穿过大气层到达地面，而大气层对阳光是有影响的，比如不同波长的光被大气层中气体分子吸收速率不同，对反射、折射、散射等等的影响也不同；地球上不同纬度地方，太阳光的入射角度不同，使阳光在大气层中的路径长度不一，对阳光的影响程度也是不同。综上这些原因造成了太阳光谱和强度在地表不同地方的差异。因此，我们需要为太阳模拟器选取不同AM滤光片来使其发出来的光束更加接近所选地的阳光。比如，选取AM 0 来模拟太空中的阳光，选取AM1.5G来模拟中纬度地区的阳光等。具体请参见下表。

名称	使用条件	强度 mW/cm2	使用频率
AM0	外太空	137	经常使用
AM1	赤道及其附近热带区域	100	不常使用
AM1.5G	中纬度地区，如欧洲，美国，中国，韩国，日本，印度北部，南非，澳大利亚等	100	最常使用
AM1.5D	中纬度地区，只考虑穿过大气层的部分光束，忽略被大气层散射效应影响的那部分光束	93	不常使用
AM2.0	高纬度地区，如北欧	71	不常使用

UHE太阳模拟器辐照度均匀性符合ASTM/IEC/JIS A等级标准 | SF300A 太阳模拟器的光谱匹配度符合ASTM/IEC/JIS AM1.5 G A等级标准

辐照不均匀度： 描述模拟器光束辐照度在空间上的均匀程度。真实的阳光辐照度在空间分布非常均匀，但人造的光源并不都是如此。
辐照不稳定性： 所有RAYSCI生产设计的太阳能模拟器均满足ASTM标准，也可以根据需要更改，使其满足 IEC或者JIS标准，或按照您的特殊要求订制。如需更多信息请随时联系我们。

虽然ASTM没有规定，但光束的准直性，即光束的平行程度也是一个非常重要的指标。散射角半角越小，光束越平行，准直性越好。在自然界中，没有真正完全平行（散射角半角为0°）的光束，真实太阳光的散射角半角为0.25°，通常被认为是平行的。RAYSCI的高准直太阳模拟器系列的光束的散射角半角仅为0.35°，非常接近真实的阳光——这对于那些依赖于高效多结光伏电池的测试是非常重要，因为这些电池对光束的准直性十分敏感。