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。太阳光模拟器采用电源和灯箱分体设计，提高光源的便携性。科研级太阳光模拟器
太阳光模拟器是测试太阳能电池的评价指标短路电流ISC、开路电压VOC、填充因子FF、光电转化效率η的仪器。太阳光模拟器主机主要有：1000W氙灯光源、反射镜、光学积分器、快门、AM1.5滤波片、准直透镜等几部分组成。由于太阳光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。太阳光模拟器普遍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，环境研究等。上海日光模拟设备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。阳光模拟器可以提供一个接近自然日光的环境。
太阳光模拟器的操作规则：1、仪器对湿度要求特别高，开机之前必须有抽湿机将操作间内的湿度维持在50℅以下。（注意：如果模拟器的光源使用时间长的需要用标准硅电池进行校准，需要仪器负责人操作。）2、打开模拟器主机开关，然后打开电源开关，按“LanpStart”键打开光源，待仪器稳定15分钟以后方可进行下一步操作。3、打开测试电脑，然后打开吉时利数字源表的开关，点击电脑桌面上的“PVIV”测试软件。4、将组装的电池用电池测试夹具夹电池的两极，红黑两个夹子没有正负极之分，但要把各自的两个夹子都放在电极上。5、点击“PVIV”测试软件中Configure，然后逐步设置各项参数。在SampleArea项中输入电池的实际面积值，在Rev.Bias和ForwardBias亮相中输入要施加的偏压值，两个值的大小要分别在0点的两侧，要涵盖开路电压的值。太阳光模拟器在航空航天、气象、民用等领域应用普遍。上海大面积太阳光模拟项目
太阳模拟器可以按照不同标准进行分类。科研级太阳光模拟器
太阳光模拟器是可照射接近标准太阳光谱的虚拟阳光，实际太阳光的特性有强度、光谱、空间均匀性。大家比较忽略的是模拟器光源的发散角度，太阳光是平行光，发散半角在0.25度。太阳光模拟器在光学设计上要满足前述光谱光强及均匀性三个要求达到3A等级，已属不易，又要考虑发散角度就更加困难。我们可以想像太阳距离我们数公里，对地面上来说已经接近是无限远的距离，接近为一个理想的点光源。现实中要创造一个强度高的无限小的点光源，是十分困难；灯泡功率越高，灯心就越大，除非把它光路拉到很长，像太阳一样，但又会损失很光能量，难以让照射面达到要求。而达到包含发散角度的这些要求后，成本又必须是要合理的，才能有实用的价值。科研级太阳光模拟器
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