太陽光(guang)模擬(ni)器的分(fen)類、指標、主(zhu)要部(bu)件介(jie)紹(shao)

太陽光(guang)模擬(ni)器(qi)

太陽光模(mo)擬器，顧名(ming)思(si)義就(jiu)是模(mo)擬太陽光(guang)光(guang)譜和(he)輻照(zhao)度(du)的(de)儀(yi)器(qi)。它(ta)可(ke)用(yong)於(yu)太(tai)陽能電(dian)池(chi)測(ce)試(shi)、光催化、化妝(zhuang)品和塗(tu)料等(deng)材(cai)料的(de)耐(nai)光實驗(yan)、光(guang)生(sheng)物(wu)的檢查與測(ce)試(shi)等(deng)。太(tai)陽(yang)光模(mo)擬(ni)器本(ben)身(shen)體積較(jiao)小(xiao)，測(ce)試(shi)過(guo)程(cheng)不(bu)受環境、氣候、時間、地(di)點等(deng)因(yin)素(su)影響，從而(er)避免(mian)了室外(wai)測(ce)量的各種(zhong)因(yin)素(su)限制。

太陽(yang)光(guang)模(mo)擬(ni)器(qi)的分(fen)類：

太(tai)陽(yang)光模(mo)擬器可分(fen)為穩(wen)態太陽(yang)光模(mo)擬器和(he)脈(mai)沖(chong)式太陽光(guang)模擬(ni)器。

穩(wen)態太陽(yang)光模(mo)擬器是(shi)在(zai)工(gong)作時(shi)輸出(chu)輻照(zhao)度(du)穩(wen)定(ding)不(bu)變的太陽光模擬(ni)器。它(ta)能(neng)提(ti)供連續(xu)照(zhao)射(she)的(de)標準(zhun)太陽(yang)光。缺(que)點是為(wei)了獲得較(jiao)大的(de)輻照(zhao)面(mian)積，需(xu)要配(pei)置(zhi)大的(de)光學系(xi)統(tong)和(he)冷(leng)卻(que)系(xi)統(tong)，並(bing)且耗能大，維護費(fei)用(yong)高。因(yin)此(ci)比(bi)較適合於(yu)制造小(xiao)面(mian)積太(tai)陽光模擬器(qi)。穩(wen)態太陽(yang)光模(mo)擬器主(zhu)要用(yong)於(yu)科研(yan)單(dan)位和(he)大學實(shi)驗室(shi)。

脈(mai)沖(chong)太陽光(guang)模(mo)擬器(qi)在(zai)工(gong)作時(shi)並(bing)不(bu)連續(xu)發光(guang)，只在很短(duan)的時間內(nei)（通常(chang)是(shi)毫秒量級以(yi)下(xia)）以(yi)脈(mai)沖(chong)形(xing)式發光(guang)。其優點耗電(dian)少，燈管壽命(ming)長(chang)；對(dui)被測(ce)電(dian)池(chi)無溫(wen)度(du)影(ying)響。其缺點是由(you)於(yu)測(ce)試(shi)工(gong)作在(zai)極(ji)短的(de)時間內(nei)進(jin)行，因此數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)系(xi)統(tong)相當(dang)復(fu)雜；光(guang)譜測(ce)量困難。脈(mai)沖(chong)太陽光(guang)模(mo)擬器(qi)主(zhu)要應用於(yu)光(guang)伏(fu)產(chan)品生產(chan)企(qi)業(ye)。

判定(ding)太陽(yang)光模(mo)擬器性能(neng)的(de)三個(ge)重要指標：

1. 光(guang)譜匹配(pei)度(du)

光(guang)譜(pu)匹配度(du)的(de)定(ding)義是(shi)模擬(ni)光分(fen)別(bie)在(zai)400-500nm、500-600nm、600-700nm、700-800nm、800-900nm和900-1100nm這(zhe)6個(ge)光譜(pu)範圍(wei)內與真實(shi)太(tai)陽光(guang)的(de)匹(pi)配程(cheng)度(du)，用(yong)百(bai)分(fen)比(bi)來表(biao)示(shi)。根(gen)據(ju)數(shu)據(ju)的(de)偏離(li)情(qing)況(kuang)對(dui)模擬(ni)器匹配程(cheng)度(du)的(de)等(deng)級(ji)進(jin)行劃(hua)分(fen)。

2. 輻照(zhao)空間不(bu)均(jun)勻性

在測(ce)試(shi)區域的輻照(zhao)度(du)應達(da)到壹(yi)定(ding)的均(jun)勻度(du)要求(qiu)。計(ji)算(suan)方(fang)法為：不(bu)均(jun)勻度(du)=（大(da)輻照(zhao)度(du)-小(xiao)輻照(zhao)度(du)）/（大(da)輻照(zhao)度(du)+小(xiao)輻照(zhao)度(du)）×100%。

光照(zhao)均(jun)勻性是難(nan)達(da)到和(he)保(bao)持的壹項(xiang)指標，工(gong)作面(mian)積上的強光(guang)點會導(dao)致(zhi)被測(ce)電(dian)池(chi)效率(lv)產(chan)生(sheng)嚴重誤(wu)差(cha)，並(bing)導(dao)致(zhi)電(dian)池(chi)分(fen)級錯(cuo)誤(wu)。均(jun)勻度(du)A級(ji)的(de)模擬器就(jiu)能將(jiang)這(zhe)種強光(guang)點對(dui)產(chan)品的影(ying)響降到低(di)，其空間均(jun)勻性嚴格(ge)控制於≤2%。

3. 輻照(zhao)時間不(bu)穩(wen)定(ding)性

輻照(zhao)穩(wen)定(ding)性是(shi)AAA級標準(zhun)的第(di)三項(xiang)性(xing)能參數指標，它(ta)要求(qiu)模(mo)擬(ni)器(qi)的(de)輸出(chu)光(guang)束長(chang)時間保(bao)持穩(wen)定(ding)的照(zhao)度(du)以(yi)確(que)保(bao)太陽能電(dian)池(chi)效率(lv)測(ce)定(ding)的精(jing)que性。對(dui)於輻照(zhao)不(bu)穩(wen)定(ding)性，還細分(fen)為長(chang)期不(bu)穩(wen)定(ding)性（LTI）和(he)短期不(bu)穩(wen)定(ding)性（STI），分(fen)別(bie)對(dui)應整個(ge)IV測(ce)試(shi)過(guo)程(cheng)中(zhong)輻照(zhao)度(du)的(de)變(bian)化和(he)取點過(guo)程(cheng)中(zhong)輻照(zhao)度(du)的(de)變(bian)化。

目(mu)前(qian)太(tai)陽光模擬(ni)器(qi)等(deng)級(ji)分(fen)類主(zhu)要有(you)IEC、ASTM和JIS三(san)種標(biao)準(zhun)。其中IEC標(biao)準(zhun)wei嚴苛。下面(mian)是(shi)IEC60904-9 標準(zhun)太陽(yang)光模(mo)擬器分(fen)類表(biao)。

太陽(yang)光模擬(ni)器主(zhu)要部(bu)件：

1.氙燈(deng)：作為發光(guang)源(yuan)，惰性氣體放電(dian)，輻射(she)效(xiao)率(lv)高，且大部(bu)分(fen)輻射(she)集(ji)中在可見(jian)光(guang)和近紅(hong)外區(qu)，與太(tai)陽電(dian)池(chi)的吸收譜匹配(pei)較(jiao)好(hao)。

2.金(jin)屬(shu)橢(tuo)球面(mian)反(fan)射(she)鏡：用於太陽(yang)光(guang)模擬(ni)器的(de)反射(she)聚光(guang)系(xi)統(tong)，收(shou)集(ji)脈(mai)沖(chong)氙燈的(de)輻射(she)能(neng)量。

3.光(guang)學積分(fen)器：用於(yu)勻光，實現(xian)均(jun)勻輻照(zhao)。由前(qian)後兩個(ge)透鏡陣(zhen)列組成，可(ke)以(yi)將(jiang)由(you)橢(tuo)圓(yuan)聚光(guang)鏡的光線交錯疊(die)加進行勻光。

4.準(zhun)直物(wu)鏡：對(dui)勻光後的(de)光(guang)束進(jin)行準(zhun)直，實現(xian)平(ping)行光輸出(chu)。

5.大氣質量濾光片(pian)：通過(guo)特殊膜系(xi)曲(qu)線設計(ji)濾光(guang)片(pian)，使得氙(xian)燈光(guang)譜和(he)標準(zhun)太陽(yang)光譜(pu)壹致（不(bu)是100%重合(he)）。AM0是指在地(di)球外空間接受(shou)太(tai)陽光(guang)的情(qing)況(kuang)，適用(yong)於人(ren)造衛星和宇宙飛(fei)船(chuan)等(deng)應用場合(he)；AM1.5是指太陽(yang)處於天(tian)頂(ding)角約為48.2°時(shi)在(zai)地(di)面(mian)上的太陽(yang)光譜總(zong)輻射(she)能(neng)量，主要用(yong)於(yu)地面(mian)用(yong)太陽電(dian)池(chi)測(ce)試(shi)。

森泉(quan)為(wei)您(nin)的(de)科(ke)研(yan)事業(ye)添磚加瓦：

1）  激(ji)光控制：激(ji)光電(dian)流源、激(ji)光器(qi)溫(wen)控器(qi)、激(ji)光器(qi)控制、伺服設備(bei)與(yu)系(xi)統(tong)等(deng)等(deng)

2）  探(tan)測(ce)器(qi)：光電(dian)探(tan)測(ce)器(qi)、單(dan)光子(zi)計數(shu)器、單(dan)光子(zi)探(tan)測(ce)器(qi)、CCD、光譜(pu)分(fen)析系(xi)統(tong)等(deng)等(deng)

3）  定(ding)位與(yu)加工(gong)：納(na)米定(ding)位系(xi)統(tong)、微(wei)納(na)運動(dong)系(xi)統(tong)、多(duo)維位(wei)移(yi)臺(tai)、旋(xuan)轉臺(tai)、微(wei)型操(cao)作器(qi)等(deng)等(deng)

4）  光(guang)源：半導(dao)體(ti)激(ji)光器(qi)、固體激(ji)光器(qi)、單(dan)頻(pin)激(ji)光器(qi)、單(dan)縱模(mo)激(ji)光器(qi)、窄(zhai)線(xian)寬激(ji)光器(qi)、光(guang)通訊波(bo)段(duan)激(ji)光器(qi)、CO2激(ji)光器(qi)、中(zhong)紅(hong)外激(ji)光器(qi)、染(ran)料激(ji)光器(qi)、飛(fei)秒超(chao)快激(ji)光器(qi)等(deng)等(deng)

5）  光(guang)機械件：用(yong)於(yu)光路系(xi)統(tong)搭建(jian)的(de)高品質無應力光(guang)機(ji)械件，如(ru)光(guang)學調整架、鏡架、支撐(cheng)桿、固定(ding)底座(zuo)等(deng)等(deng)

6）  光(guang)學平(ping)臺(tai)：主(zhu)動隔振(zhen)平(ping)臺(tai)、氣浮隔振(zhen)臺(tai)、實(shi)驗桌、剛(gang)性工(gong)作臺(tai)、面(mian)包(bao)板(ban)、隔振(zhen)、隔磁、隔聲綜合解(jie)決方(fang)案(an)等(deng)等(deng)

7）  光(guang)學元(yuan)件(jian)：各(ge)類(lei)晶體、光(guang)纖(xian)、偏轉鏡、反射(she)鏡、透射(she)鏡、半透半反鏡、濾光片(pian)、衰(shuai)減片(pian)、玻(bo)片(pian)等(deng)等(deng)

8） 染(ran)料：激(ji)光染(ran)料、熒光染(ran)料、光(guang)致(zhi)變色染(ran)料、光(guang)致(zhi)發光(guang)染(ran)料、吸收染(ran)料等(deng)等(deng)